tag 标签: igbt驱动

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    2024-6-14 17:54
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    我们都知道,电机驱动是IGBT的主要应用领域之一。有的同学可能会有这样的困惑: “IGBT本来就是驱动电机的,为什么它自己还需要一个驱动?IGBT驱动到底是做什么的?” 这个问题说来简单,就像《极简电力电子学》中所说:“IGBT本质上就是一个电子开关,就好比你家里墙上的开关,按一下,开关闭合,电灯亮起;再按一下,电灯熄灭。 当然,操作IGBT,不再是手,而是电子脉冲。高电平来临时,器件开通;低电平来临时,器件就关断。手动操作开关,可能一秒钟一两次,而我们的电子开关,一秒钟可以开关上万次,几十万次。 那么这时候问题来了: 控制IGBT电子脉冲从哪儿来? 有的同学要举手了:我知道我知道!控制脉冲可以从MCU来! 非常棒!你都会抢答了! MCU就像我们的大脑,它控制我们身体的一举一动。但它发出的神经元信号非常微弱,根本无法按动开关。所以大脑需要把这个信号传送给手,由手部肌肉运动来产生一定的力量,摁下开关。IGBT的驱动就是控制IGBT的、灵巧又有力量的“手”。 那么,信号从MCU到IGBT驱动芯片,中间都经历了什么? 首先 MCU的输出电流是mA级别,而IGBT需要的驱动电流可能达到几安培。IGBT驱动要完成的首要任务,就是作为一个放大器,放大电流。 其次 MCU输出电平一般是3.3V,而IGBT一般的驱动电压要达到15V。IGBT驱动需要把3.3V信号转成15V信号。而且这个15V,不是一般的15V。IGBT一般工作在桥式电路中。桥式电路会承受母线电压。当电路不开关时,桥式电路的中点会承受一半的母线电压;在上管开通时,中点电位与母线电压相同。 这时上管IGBT驱动的工作,就是要在几百伏或上千伏的母线电压基础之上,再生成一个15V的电压信号来。好比说MCU提供了一颗长在地上的小树苗,IGBT驱动的工作不光是要把小树苗变成大树,还要把它移植到高山上去。听起来是不是很厉害! 最后 MCU 在低压侧,其供电电压一般为5V。IGBT在高压侧,母线电压可达几千伏。因为低压侧会有人机接口,所以绝对不能让高压侧高电压流窜到低压侧,给人体造成伤害!有的时候,IGBT驱动需要有一定的电气隔离能力,做为低压侧和高压侧之间的屏障,防止副边高压对原边操作的人体造成伤害。如果IGBT驱动不具有绝缘能力的话,绝缘屏障就要加在MCU与人机接口之间。 在有些应用场景下,驱动要提供丰富的保护功能。首先,驱动器要长出一双“眼睛”(故障检测),观察“电灯”(负载)或者“开关”(IGBT)运行是否正常。如果负载有异常,故障检测立刻发送信号给“大脑”MCU,MCU发指令给IGBT驱动,IGBT驱动关闭功率器件,避免炸机。我们把具有保护功能的IGBT驱动IC称为增强型驱动。IGBT驱动的保护功能包括欠压关断、短路保护、过压保护、过温保护、米勒钳位、软关断等。 这一类驱动,我们称之为增强型驱动芯片 英飞凌驱动芯片技术有两类:非隔离型和隔离型。非隔离型的驱动,使用的是level-shift电平转移技术,顾名思义,它能把平地上的“小树苗”移植到高山上去,但不具有绝缘能力。其中,SOI是一种特别的level-shift技术,它在绝缘的二氧化硅层上制作晶体管,杜绝了漏电流的产生,从而使驱动芯片具有很强的抗负压能力。 隔离型的驱动,既能完成电平转换,也具有原副边电气隔离的能力。市面上常见的隔离技术有光隔离,磁隔离,容性隔离。英飞凌隔离型驱动采用的是磁隔离技术,它使用两个线圈分别作为原边和副边的信号接收器,二氧化硅作为中间的绝缘层,又叫做无磁芯变压器技术。 说到这里,不知道大家有没有发现一个有趣的现象,整个电力系统就像是一个层层放大的套娃: MCU发出的mA级微弱信号,经IGBT驱动芯片放大到几安培,驱动芯片后面可能还有一个booster电路将驱动电流放大到十几安培,这个电流再经过IGBT,可以放大到几百安甚至几千安的,从而举起矿石,升起电梯,驱动高铁。 IGBT驱动是整个系统中至关重要的一环。 来源:英飞凌
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    2014-5-1 21:18
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    IGBT器件的发射极和栅极之间是绝缘的二氧化硅结构,直流电不能通过,因而低频的静态驱动功率接近于零。但是栅极和发射极之间构成了一个栅极电容Cgs,因而在高频率的交替开通和关断时需要一定的动态驱动功率。小功率IGBI管的CGS一般在10-1OOpF之间,对于大功率的绝缘栅功率器件由于栅饭电容CGS较大(1-1OOnF甚至更大),因而需要较大的动态驱动功率。更由于漏极到栅极的密勒电容CCG,栅极驱动功率是不可忽视的。文章来源: http://www.igbt8.com/     IGBT删极电压可由不同的驱动电路产生,栅极驱动电路设计的优劣直接关系到由IGBT构成的系统长期运行的可靠性。正向栅极电压的值应该足够令1GBT产生完全饱和,并使通态损耗减至最小,同时也应限制短路电流和它所带来功率应力。当栅极电压为零时,IGBT处于断态。但是,为了保证IGBT在集电极-发射极电压上出现du/dt噪声时仍保持关断,必须在栅极上施加一个反向关断偏压,采用反向偏压还减少了关断损耗,所以设计合理的IGBT驱动电路显得尤为重要。理想的驱动电路应具有以下基本性能。     1 要求驱动电路为IGBT提供一定幅值的正反向栅极电压UGE。理论上UGEUGE(th)时,IGBT即可开通;当UGE太大时,可能引起栅极电压振荡,损坏栅极。正向UGE越大,IGBT器件的UCES越小,越有利于降低器件的通态损耗,但也会使IGBT承受短路电流的时间变短,并使续流二极管反向恢复过电压增大。因此正偏压要适当,-般不UGE超过+20V。关断IGBT时,必须为IGBT器件提供-5---15V的反向UGE,以便尽快抽取IGBT器件内部的存储电荷,缩短关断时间,提高IGBT的耐压和抗干扰能力。采用反偏压可减少关断损耗,提高IGBT工作的可靠性。   2 要求驱动电路具有隔离的输入、输出信号功能,同时要求在驱动电路内部信号传输无延时或延时很短。   3 要求在栅极回路中必须串联合适的栅极电阻RG,用以控制UGE的前后沿陡度,进而控制IGBT器件的开关损耗,RG增大,UGE前后沿变缓,IGBT开关过程延长,开关损耗增加;RG减小,UGE前后沿变陡,IGBT器件的开关损耗降低,同时集电极电流变化率增大。较小的栅极电阻使得IGBT开通时的di/dt变大,会导致较高的du/dt,增加了续流二极管恢复时的浪涌电压。因此,在设计栅极电阻时要兼顾到这两个方面的问题。因此,RG的选择应根据IGBT的电流容量、额定电压及开关频率来进行,一般取几欧姆到几十欧姆。   ④驱动电路位具有过压保护和du/dt保护能力。当发生短路或过流故障时,理想的驱动电路还应该具备完善的短路保护功能。 详情可参阅: http://www.igbt8.com/qd/
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    2013-3-29 16:24
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    新能源、再生能源已成为全球关注的焦点,特别是在风能、太阳能发电等领域,采用高效率IGBT控制,得到了人们的关注。另外,对于智能电视控制、PPT演示等新兴领域,传统的遥控技术已无法满足消费者的需求。 IIC China 2013展会上,金领导科技(深圳)有限公司带来了可控制1700V/1200A级IGBT和面向风力、太阳能发电的IGBT栅极驱动板,以及6轴/9轴空中鼠标、迷你语音+空鼠+键盘遥控器、Android智能电视遥控器等最新技术方案。 金领导科技IIC China 2013展台。 金领导代理的东电电子零件有限公司(Inrevium)技术支援部经理王良金介绍,在采用IGBT的同时,对于驱动方面,高电压、大电流、正负电源的模拟控制以及高电压、大电流所需的耐压等技术要求,给人们的使用带来了很大制约。 东电电子针对这个技术障碍,解决并推出了一系列的IGBT驱动板产品。该产品在一块基板上集合了IGBT驱动的功能,使客户有充足的时间集中在整个系统的设计上。 他指出,东电电子此次大力推广的产品是TD-BD-IGFB-05K IGBT驱动板。该产品具有2级软关断,提供短路保护和欠压保护,并采用负电源来防止IGBT不必要的导通。输入电源可在15~24V自动选择。输出功率和电压分别为3.8W和17V/-8.5V,输出峰值电流为20A。输入/输出采用光纤信号,绝缘耐压(60秒)达5000V。该产品适用于太阳能发电、风力发电、工业用逆变器及温度加热器等设备装置。客户可根据自己的需求来变更栅极电阻。 东电电子TD-BD-IGFB-05K IGBT驱动板。 另外,该产品采用pin-to-pin设计,在电路板上引出了6个端子,直接与IGBT对应。这样便能够省去引线带来的工作,节省安装时间。 金领导代理的另外一家公司——天王国际科技有限公司(Draco),则在现场演示了手势运动识别/空中飞鼠技术。空中飞鼠在其中加入了双轴陀螺仪和加速度传感器,并通过2.4GHz无线射频与笔记本电脑通信。 Draco公司空中飞鼠方案。 这种产品能够做到光标即时响应,具有运动补偿功能,从而防止抖动,使光标移动更加稳定。它还具有姿势自动校正功能,能够识别手腕上下运动,左右翻转,无需按键即可轻松控制播放、暂停、音量和切换等操作。2.4GHz射频通信能够有效消除光标延迟和距离限制,相应距离长达10m,并且不会被干扰。 演示遥控器观众现场体验。 该公司现场技术人员表示,手势运动识别技术大大优于根据机械回转仪的光标空中解决方案,可提供更快速、精确的光标控制,易于使用,是演讲、演示PPT等的理想助手。  
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    时间: 2019-12-27 20:22
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    上传者: 微风DS
    infineonIGBT驱动评估板2ED300CApplicationNote,V1.1,February2008AN2007-052ED300E17-SFOEvaluationBoardfor2ED300C17-S/-STIGBTdriverIFAGAIMPMDIDAEEdition2008-02-05PublishedbyInfineonTechnologiesAG59568Warstein,GermanyInfineonTechnologiesAG2008.AllRightsReserved.LEGALDISCLAIMERTHEINFORMATIONGIVENINTHISAPPLICATIONNOTEISGIVENASAHINTFORTHEIMPLEMENTATIONOFTHEINFINEONTECHNOLOGIESCOMPONENTONLYANDSHALLNOTBEREGARDEDASANYDESCRIPTIONORWARRANTYOFACERTAINFUNCTIONALITY,CONDITIONORQUALITYOFTHEINFINEONTECHNOLOGIESCOMPONENT.THERECIPIENTOFTHISAPPLICATIONNOTEMUSTVERIFYANYFUNCTIONDESCRIBEDHEREININTHEREALAPPLICATION.INFINEONTECHNOLOGIESHEREBYDISCLAIMSANYANDALLWARRANTIESANDLI……