IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor),絕緣柵雙極型晶體管,是由BJT(雙極型三極管)和MOS(絕緣柵型場效應管)組成的復合全控型電壓驅動式功率半導體器件, 兼有MOSFET的高輸入阻抗和GTR的低導通壓降兩方面的優(yōu)點。
在有些應用場景下,驅動要提供豐富的保護功能。首先,驅動器要長出一雙“眼睛”(故障檢測),觀察“電燈”(負載)或者“開關”(IGBT)運行是否正常。如果負載有異常,故障檢測立刻發(fā)送信號給“大腦”MCU,MCU發(fā)指令給IGBT驅動,IGBT驅動關閉功率器件,避免炸機。我們把具有保護功能的IGBT驅動IC稱為增強型驅動。IGBT驅動的保護功能包括欠壓關斷、短路保護、過壓保護、過溫保護、米勒鉗位、軟關斷等。
采用脈沖變壓器隔離驅動IGBT,該方式是利用變壓器的工作原理,由次級感應電壓直接驅動IGBT,如上圖1所示。由于變壓器具有阻抗變換與隔離作用,所以這種驅動方式不僅簡化了驅動電路,還解決了驅動電路的供電與 IGBT不共地的連接問題。
采用光耦合器及CMOS 驅動IGBT,該電路自身帶過流保護功能,光耦合器將脈沖控制電路與驅動電路隔離,4011 的四個與非門并聯(lián)工作提高了驅動能力,互補晶體管V1、V2 降低驅動電路阻抗,通過R1、C1 與R2、C2 獲得不同的正、反向驅動電壓,以滿足各種IGBT 對柵極驅動電壓的要求。該電路由于受光耦合器傳輸速度的影響,其工作頻率不能太高,同時受4011 型CMOS電路工作電壓的限制,使+VGE 和-VGE 的幅值相互牽制,并受到限制。