le flows through MOS channel while Ih flows across PNP transistor Ih= a/(1-a) le, IE-le+lh=1/(1-a)' le Since IGBT has a long base PNP, a is mainly determined by ar si0 2ar= 1/cosh(1/La), La: ambipolar diff length a-0.5 (typical value)p MOSFET channel current (saturation), le=U"Cox"W(2"Lch)"(Vc-Vth)le Thus, saturated collector current Ic, sat=1/(1-a)"le=-1/(1-a)"UCox"W/(2Lch)"(Vo-Vth)2Also, transconductance gm, gm= 1/(1-a)"u' Cox W/Lch*(Vo-Vth)Turn-On1. Inversion layer is formed when Vge>Vth2. Apply positive collector bias, +Vce3. Electrons flow from N+ emitter to N-drift layer providing the base current for the PNP transistor4. Since J1 is forward blased, hole carriers are injected from the collector (acts as an emitter).5. Injected hole carriers exceed the doping level of N-drift region (conductivity modulation). Turn-Off1. Remove gate bias (discharge gate)2. Cut off electron current (base current, le, of pnp transistor)
標(biāo)簽： igbt
上傳時(shí)間： 2022-06-20
上傳用戶：wangshoupeng199
在一般較低性能的三相電壓源逆變器中， 各種與電流相關(guān)的性能控制， 通過檢測(cè)直流母線上流入逆變橋的直流電流即可，如變頻器中的自動(dòng)轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償、轉(zhuǎn)差率補(bǔ)償?shù)取Ｍ瑫r(shí)， 這一檢測(cè)結(jié)果也可以用來完成對(duì)逆變單元中IGBT 實(shí)現(xiàn)過流保護(hù)等功能。因此在這種逆變器中， 對(duì)IGBT 驅(qū)動(dòng)電路的要求相對(duì)比較簡(jiǎn)單， 成本也比較低。這種類型的驅(qū)動(dòng)芯片主要有東芝公司生產(chǎn)的TLP250，夏普公司生產(chǎn)的PC923等等。這里主要針對(duì)TLP250 做一介紹。TLP250 包含一個(gè)GaAlAs 光發(fā)射二極管和一個(gè)集成光探測(cè)器， 8腳雙列封裝結(jié)構(gòu)。適合于IGBT 或電力MOSFET 柵極驅(qū)動(dòng)電路。圖2為TLP250 的內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖， 表1 給出了其工作時(shí)的真值表。TLP250 的典型特征如下：1） 輸入閾值電流（ IF） ： 5 mA（ 最大） ；2） 電源電流（ ICC） ： 11 mA（ 最大） ；3） 電源電壓（ VCC） ： 10～ 35 V；4） 輸出電流（ IO） ： ± 0.5 A（ 最小） ；5） 開關(guān)時(shí)間（ tPLH /tPHL ） ： 0.5 μ（ s 最 大 ） ；6） 隔離電壓： 2500 Vpms（最小）。表2 給出了TLP250 的開關(guān)特性，表3 給出了TLP250 的推薦工作條件。注： 使 用 TLP250 時(shí) 應(yīng) 在 管 腳 8和 5 間 連 接 一 個(gè) 0.1 μ的 F 陶 瓷 電 容 來穩(wěn)定高增益線性放大器的工作， 提供的旁路作用失效會(huì)損壞開關(guān)性能， 電容和光耦之間的引線長(zhǎng)度不應(yīng)超過1 cm。圖3 和圖4 給出了TLP250 的兩種典型的應(yīng)用電路。
標(biāo)簽： igbt
上傳時(shí)間： 2022-06-20
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摘要：對(duì)幾種三相逆變器中常用的IGBT驅(qū)動(dòng)專用集成電路進(jìn)行了詳細(xì)的分析，對(duì)TLP250，EXB系列和M579系列進(jìn)行了深入的討論，給出了它們的電氣特性參數(shù)和內(nèi)部功能方框圖，還給出了它們的典型應(yīng)用電路。討論了它們的使用要點(diǎn)及注意事項(xiàng)，對(duì)每種驅(qū)動(dòng)芯片進(jìn)行了IGBT的驅(qū)動(dòng)實(shí)驗(yàn)，通過有關(guān)的波形驗(yàn)證了它們的特點(diǎn)，最后得出結(jié)論：IGBT驅(qū)動(dòng)集成電路的發(fā)展趨勢(shì)是集過流保護(hù)、驅(qū)動(dòng)信號(hào)放大功能、能夠外接電源且具有很強(qiáng)抗干擾能力等于一體的復(fù)合型電路。關(guān)鍵詞：絕緣柵雙極晶體管：集成電路；過流保護(hù)1前言電力電子變換技術(shù)的發(fā)展，使得各種各樣的電力電子器件得到了迅速的發(fā)展.20世紀(jì)80年代，為了給高電壓應(yīng)用環(huán)境提供一種高輸入阻抗的器件，有人提出了絕緣門極雙極型品體管（IGBT）[1].在IGBT中，用一個(gè)MoS門極區(qū)來控制寬基區(qū)的高電壓雙極型晶體管的電流傳輸，這藏產(chǎn)生了一種具有功率MOSFET的高輸入阻抗與雙極型器件優(yōu)越通態(tài)特性相結(jié)合的非常誘人的器件，它具有控制功率小、開關(guān)速度快和電流處理能力大、飽和壓降低等性能。在中小功率、低噪音和高性能的電源、逆變器、不間斷電源（UPS）和交流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，它是日前最為常見的一種器件。
標(biāo)簽： 三相逆變器 igbt 驅(qū)動(dòng)電路
上傳時(shí)間： 2022-06-21
上傳用戶：jiabin
IGBT在以變頻器及各類電源為代表的電力電子裝置中得到了廣泛應(yīng)用.IGBT集雙極型功率晶體管和功率MOSFET的優(yōu)點(diǎn)于一體，具有電壓控制、輸入阻抗大、驅(qū)動(dòng)功率小、控制電路簡(jiǎn)單、開關(guān)損耗小、通斷速度快和工作頻率高等優(yōu)點(diǎn)。但是，IGBT和其它電力電子器件一樣，其應(yīng)用還依賴于電路條件和開關(guān)環(huán)境。因此，IGBT的驅(qū)動(dòng)和保護(hù)電路是電路設(shè)計(jì)的難點(diǎn)和重點(diǎn)，是整個(gè)裝置運(yùn)行的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。為解決IGBT的可靠驅(qū)動(dòng)問題，國外各IGBT生產(chǎn)廠家或從事IGBT應(yīng)用的企業(yè)開發(fā)出了眾多的IGBT驅(qū)動(dòng)集成電路或模塊，如國內(nèi)常用的日本富士公司生產(chǎn)的EXB8系列，三菱電機(jī)公司生產(chǎn)的M579系列，美國IR公司生產(chǎn)的1R21系列等。但是，EXB8系列、M579系列和IR21系列沒有軟關(guān)斷和電源電壓欠壓保護(hù)功能，而惠普生產(chǎn)的HCLP-316]有過流保護(hù)、欠壓保護(hù)和1GBT軟關(guān)斷的功能，且價(jià)格相對(duì)便宜，因此，本文將對(duì)其進(jìn)行研究，并給出1700v，200~300A IGBT的驅(qū)動(dòng)和保護(hù)電路。
標(biāo)簽： igbt
上傳時(shí)間： 2022-06-21
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一、IGBT 驅(qū)動(dòng)1 驅(qū)動(dòng)電壓的選擇IGBT 模塊GE 間驅(qū)動(dòng)電壓可由不同地驅(qū)動(dòng)電路產(chǎn)生。典型的驅(qū)動(dòng)電路如圖1 所示。圖1 IGBT 驅(qū)動(dòng)電路示意圖Q1，Q2 為驅(qū)動(dòng)功率推挽放大，通過光耦隔離后的信號(hào)需通過Q1，Q2 推挽放大。選擇Q1，Q2 其耐壓需大于50V 。選擇驅(qū)動(dòng)電路時(shí)，需考慮幾個(gè)因素。由于IGBT 輸入電容較MOSFET 大，因此IGBT 關(guān)斷時(shí)，最好加一個(gè)負(fù)偏電壓，且負(fù)偏電壓比MOSFET 大， IGBT 負(fù)偏電壓最好在-5V~-10V 之內(nèi)；開通時(shí)，驅(qū)動(dòng)電壓最佳值為15V 10％ ,15V 的驅(qū)動(dòng)電壓足夠使IGBT 處于充分飽和，這時(shí)通態(tài)壓降也比較低，同時(shí)又能有效地限制短路電流值和因此產(chǎn)生的應(yīng)力。若驅(qū)動(dòng)電壓低于12V ，則IGBT 通態(tài)損耗較大， IGBT 處于欠壓驅(qū)動(dòng)狀態(tài)；若 VGE >20V ，則難以實(shí)現(xiàn)電流的過流、短路保護(hù)，影響 IGBT 可靠工作。2 柵極驅(qū)動(dòng)功率的計(jì)算由于IGBT 是電壓驅(qū)動(dòng)型器件，需要的驅(qū)動(dòng)功率值比較小，一般情況下可以不考慮驅(qū)動(dòng)功率問題。但對(duì)于大功率IGBT ，或要求并聯(lián)運(yùn)行的IGBT 則需要考慮驅(qū)動(dòng)功率。IGBT 柵極驅(qū)動(dòng)功率受到驅(qū)動(dòng)電壓即開通VGE( ON )和關(guān)斷 VGE( off ) 電壓，柵極總電荷 QG 和開關(guān) f 的影響。柵極驅(qū)動(dòng)電源的平均功率 PAV 計(jì)算公式為：PAV =（VGE(ON ) +VGE( off ) ）* QG *f對(duì)一般情況 VGE( ON ) =15V，VGE( off ) =10V，則 PAV 簡(jiǎn)化為： PAV =25* QG *f。f 為 IGBT 開關(guān)頻率。柵極峰值電流 I GP 為：
上傳時(shí)間： 2022-06-21
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在UPS中使用的功率器件有雙極型功率品體管、功率 MOSFET、可控硅和IGBT IGBT既有功率MOSFET 易于驅(qū)動(dòng)，控制簡(jiǎn)單、開關(guān)頻率高的優(yōu)點(diǎn)，又有功率品體管的導(dǎo)通電壓低，通態(tài)電流大的優(yōu)點(diǎn)、使用 IGBT成為UPS功率設(shè)計(jì)的首選，只有對(duì) IGBT的特性充分了解和對(duì)電路進(jìn)行可靠性設(shè)計(jì)，才能發(fā)揮 IGBT的優(yōu)點(diǎn)。本文介紹UPS中的IGBT的應(yīng)用情況和使用中的注意事項(xiàng)。2.IGBT在UPS中的應(yīng)用情況絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）是一種MOSFET 與雙極晶體管復(fù)合的器件。據(jù)東芝公司資料，1200V/100A 的IGBT的導(dǎo)通電阻是同一耐壓規(guī)格的功率 MOSFET 的1/10，而開關(guān)時(shí)間是同規(guī)格 GTR的1/10。由于這些優(yōu)點(diǎn)，IGBT廣泛應(yīng)用于不間斷電源系統(tǒng)（UPS）的設(shè)計(jì)中。這種使用 IGBT的在線式UPS具有效率高，抗沖擊能力強(qiáng)、可靠性高的顯著優(yōu)點(diǎn)。UPS主要有后備式、在線互動(dòng)式和在線式三種結(jié)構(gòu)。在線式 UPS以其可靠性高，輸出電壓穩(wěn)定，無中斷時(shí)間等顯著優(yōu)點(diǎn)，廣泛用于通信系統(tǒng)、稅務(wù)、金融、證券、電力、鐵路、民航、政府機(jī)關(guān)的機(jī)房中。本文以在線式為介紹對(duì)象，UPS中的1GBT的應(yīng)用。
上傳時(shí)間： 2022-06-22
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IGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor）絕緣柵雙極型品體管，是由BJT（雙極型三極管）和MOS（絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管）組成的復(fù)合全控型電壓驅(qū)動(dòng)式功率半導(dǎo)體器件，兼有MOSFEt高輸入阻抗和GT的低導(dǎo)通壓降兩方面的優(yōu)點(diǎn)。IGB綜合了以上兩種器件的優(yōu)點(diǎn)，驅(qū)動(dòng)功率小而飽和壓降低。成為功率半導(dǎo)體器件發(fā)展的主流，廣泛應(yīng)用于風(fēng)電、光伏、電動(dòng)汽車、智能電網(wǎng)等行業(yè)中。在電動(dòng)汽車行業(yè)中，電機(jī)控制器、輔助動(dòng)力系統(tǒng)，電動(dòng)空調(diào)中，IGBT有著廣泛的使用，大功率IGB多應(yīng)用于電機(jī)控制器中，由于電動(dòng)汽車電機(jī)控制器工作環(huán)境干擾比較大，IGBT的門極分布電容及實(shí)際開關(guān)中存在的米勒效應(yīng)等寄生參數(shù)的直接影響到驅(qū)動(dòng)電路的可靠性1電機(jī)控制器在使用過程中，在過流、短路和過壓的情況下要對(duì)1GBT實(shí)行比較完善的保護(hù)。過流會(huì)引起電機(jī)控制器的溫度上升，可通過溫度傳感器來進(jìn)行檢測(cè)，并由相應(yīng)的電路來實(shí)現(xiàn)保護(hù)；過壓一般發(fā)生在IGBT關(guān)斷時(shí)，較大的di/dt會(huì)在寄生電感上產(chǎn)生了較高的電壓，可通過采用緩沖電路來鉗制，或者適當(dāng)降低開關(guān)速率。短路故障發(fā)生后瞬時(shí)就會(huì)產(chǎn)生極大的電流，很快就會(huì)損壞1GBT，主控制板的過流保護(hù)根本來不及，必須由硬件電路控制驅(qū)動(dòng)電路瞬間加以保護(hù)。因此驅(qū)動(dòng)器的設(shè)計(jì)過程中，保護(hù)功能設(shè)計(jì)得是否完善，對(duì)系統(tǒng)的安全運(yùn)行尤其重要。
標(biāo)簽： 新能源汽車 電機(jī)控制器 igbt
上傳時(shí)間： 2022-06-22
上傳用戶：XuVshu
IGBT是MOSFET和GTR的復(fù)合器件，它具有開關(guān)速度快、熱穩(wěn)定性好、驅(qū)動(dòng)功率小和驅(qū)動(dòng)電路簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，又具有通態(tài)壓降小、耐壓高和承受電流大等優(yōu)點(diǎn).IGBT作為主流的功率輸出器件，特別是在大功率的場(chǎng)合，已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。本文在介紹了1GBT結(jié)構(gòu)、工作特性的基礎(chǔ)上，針對(duì)風(fēng)電變流器實(shí)驗(yàn)平臺(tái)和岸電電源的實(shí)際應(yīng)用，選擇了各自的IGBT模塊。然后對(duì)IGBT的驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行了深入地研究，詳細(xì)地說明了IGBT對(duì)柵極驅(qū)動(dòng)的一些特殊要求及應(yīng)該滿足的條件。接著對(duì)三種典型的驅(qū)動(dòng)模塊進(jìn)行了分析，同時(shí)分別針對(duì)風(fēng)電變流器實(shí)驗(yàn)平臺(tái)和岸電電源，設(shè)計(jì)了三菱的M57962AL和Concept的2SD315A驅(qū)動(dòng)模塊的外圍驅(qū)動(dòng)電路。對(duì)于大功率的設(shè)備，電路中經(jīng)常會(huì)遇到過流、過壓、過溫的問題，因此必要的保護(hù)措施是必不可少的。針對(duì)上述問題，本文分析了出現(xiàn)各種狀況的原因，并給出了各自的解決方案：采用分散式和集中式過流保護(hù)相結(jié)合的方法實(shí)現(xiàn)過電流保護(hù)；采用緩存吸收電路及采樣檢測(cè)電路以防止過電壓的出現(xiàn)；通過選擇正確的散熱器及利用鉑電阻的特性來實(shí)施檢測(cè)溫度，從而使電路能夠更好地可靠運(yùn)行。同時(shí)，為了滿足今后1.5MW風(fēng)電變流器和試驗(yàn)電源等更大功率設(shè)備的需求，在性價(jià)比上更傾向于采用IGBT模塊串、并聯(lián)的方式來取代高耐壓、大電流的單管1GBT.本文就同一橋臂的IGBT串聯(lián)不均壓，并聯(lián)不均流的問題進(jìn)行了闡述，并給出了相應(yīng)的解決方案。最后針對(duì)上述的不平衡情形，采用PSpice對(duì)其進(jìn)行仿真模擬，并通過加入均壓、均流電路后的仿真結(jié)果，有效地說明了電路的可行性。
上傳時(shí)間： 2022-06-22
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怎樣判斷IGBT MOS管的好壞？怎么檢測(cè)它的引腳？IGBT1、判斷極性首先將萬用表撥在R×1KΩ 擋，用萬用表測(cè)量時(shí)， 若某一極與其它兩極阻值為無窮大，調(diào)換表筆后該極與其它兩極的阻值仍為無窮大， 則判斷此極為柵極（G ）。其余兩極再用萬用表測(cè)量， 若測(cè)得阻值為無窮大， 調(diào)換表筆后測(cè)量阻值較小。在測(cè)量阻值較小的一次中，則判斷紅表筆接的為集電極（ C）；黑表筆接的為發(fā)射極（E）。2、判斷好壞將萬用表撥在R×10KΩ 擋，用黑表筆接IGBT 的集電極（C），紅表筆接IGBT 的發(fā)射極（ E），此時(shí)萬用表的指針在零位。用手指同時(shí)觸及一下柵極（ G）和集電極（C），這時(shí)IGBT 被觸發(fā)導(dǎo)通，萬用表的指針擺向阻值較小的方向，并能站住指示在某一位置。然后再用手指同時(shí)觸及一下柵極（ G）和發(fā)射極（ E），這時(shí)IGBT 被阻斷，萬用表的指針回零。此時(shí)即可判斷IGBT 是好的。3、注意事項(xiàng)任何指針式萬用表皆可用于檢測(cè)IGBT。注意判斷IGBT 好壞時(shí)，一定要將萬用表撥在R×10KΩ 擋，因R×1KΩ 擋以下各檔萬用表內(nèi)部電池電壓太低，檢測(cè)好壞時(shí)不能使IGBT 導(dǎo)通，而無法判斷IGBT 的好壞。此方法同樣也可以用于檢測(cè)功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管（ P-MOSFET ）的好壞。現(xiàn)在經(jīng)常要檢測(cè)MOS 管了，轉(zhuǎn)幾篇MOS 管的檢測(cè)方法，以備隨時(shí)觀摩！用萬用表檢測(cè)MOS 開關(guān)管好壞的方法一、MOS 開關(guān)管針腳判斷：在電腦上， MOS 管都是N 溝道增強(qiáng)型的MOSFET 開關(guān)管， 大部分都采用TO－220F 封裝，其針腳判斷方法是：將針腳向下，印有型號(hào)的面向自己，左邊的是柵極，中間是漏極，右邊是源極。
上傳時(shí)間： 2022-06-22
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進(jìn)年來，脈沖功率裝置的使用愈來愈廣泛。由于高功率脈沖電變換器源能夠?yàn)槊}沖功率裝置的負(fù)載提供能量，是構(gòu)成脈沖功率裝置的主體。本文采用LT3751為核心，采用電容、電感儲(chǔ)能、并通過電力電子器件配合脈沖變壓器設(shè)計(jì)了反激式功率變換器電路，并通過基于LTspice進(jìn)行電路瞬態(tài)分析，以得到最佳的電路模型。LTspice IV是一款高性能Spice Il仿真器、電路圖捕獲和波形觀測(cè)器，并為簡(jiǎn)化開關(guān)穩(wěn)壓器的仿真提供了改進(jìn)和模型。凌力爾特（LINEAR）對(duì)Spice所做的改進(jìn)使得開關(guān)穩(wěn)壓器的仿真速度極快，較之標(biāo)準(zhǔn)的Spice仿真器有了大幅度的提高，并且LTspice IV帶有80%的凌力爾特開關(guān)穩(wěn)壓器的Spice和Macro Model（宏模型），200多種運(yùn)算放大器模型以及電阻器、晶體管和MOSFET模型，使得我們?cè)谶M(jìn)行電路設(shè)計(jì)仿真，特別是開關(guān)電路的設(shè)計(jì)與仿真時(shí)更加輕松。
上傳時(shí)間： 2022-06-22
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