逆變H橋IGBT單管驅動(dòng)+保護詳解

這幾天沉下心來(lái)專(zhuān)門(mén)給逆變器的后級，也就是大家熟悉的H橋電路換上了IGBT管子，用來(lái)深入了解相關(guān)的特性。

大家都知道，IGBT單管相當的脆弱，同樣電流容量的IGBT單管，比同樣電流容量的MOSFET脆弱多了，也就是說(shuō)，在逆變H橋里頭，MOSFET上去沒(méi)有問(wèn)題，但是IGBT上去，可能開(kāi)機帶載就炸了。這一點(diǎn)很多人估計都深有體會(huì )。當時(shí)我看到做魚(yú)機的哥們用FGH25N120AND這個(gè)，反映很容易就燒了，當時(shí)不以為然。

只到我在工作中遇到，一定要使用IGBT的時(shí)候，我才發(fā)現我錯了，當初我非常天真的認為，一個(gè)IRFP460,20A/500V的MOSFET，我用個(gè)SGH40N60UFD40A/600V的IGBT上去怎么樣也不會(huì )炸的吧，實(shí)際情況卻是，帶載之后，突然加負載和撤銷(xiāo)負載，幾次下來(lái)就炸了，我以為是電路沒(méi)有焊接好，然后同樣的換上去，照樣炸掉，這樣白白浪費了好多IGBT。

后來(lái)發(fā)現一些規律，就是采用峰值電流保護的措施就能讓IGBT不會(huì )炸，下面我就會(huì )將這些東西一起詳細的說(shuō)一說(shuō)，說(shuō)的不好請大家見(jiàn)諒，這個(gè)帖子會(huì )慢慢更新，也希望高手們多多提出意見(jiàn)。

我們將這個(gè)問(wèn)題看出幾個(gè)部分來(lái)解決：

1，驅動(dòng)電路；

2，電流采集電流；

3，保護機制；

一、驅動(dòng)電路

這次采用的IGBT為IXYS的，IXGH48N60B3D1，詳細規格書(shū)如下：IXGH48N60B3D1

驅動(dòng)電路如下：

這是一個(gè)非常典型的應用電路，完全可以用于IGBT或者M(jìn)OSFET，但是也有些不一樣的地方。

1，有負壓產(chǎn)生電路，

2，隔離驅動(dòng)，

3，單獨電源供電。

首先我們來(lái)總體看看，這個(gè)電路沒(méi)有保護，用在逆變上100%炸，但是我們可以將這個(gè)電路的實(shí)質(zhì)摸清楚。

先講講重點(diǎn)：

1：驅動(dòng)電阻R2，這個(gè)在驅動(dòng)里頭非常重要，圖上還有D1配合關(guān)閉的時(shí)候，讓IGBT的CGE快速的放電，實(shí)際上看需要，這個(gè)D1也可以不要，也可以在D1回路里頭串聯(lián)一個(gè)電阻做0FF關(guān)閉時(shí)候的柵極電阻。

下面發(fā)幾個(gè)波形照片，不同的柵極電阻，和高壓HV+400V共同產(chǎn)生作用的時(shí)候，上下2個(gè)IGBT柵極的實(shí)際情況。

上面的圖，是在取消負壓的時(shí)候，上下2管之間的柵極波形，柵極電阻都是在10R情況下。

上面的圖是在不加DC400V情況下測量2管G極波形，下圖是在DC400V情況下，2管的柵極波形。

為何第二個(gè)圖會(huì )有一個(gè)尖峰呢。這個(gè)要從IGBT的內部情況說(shuō)起，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，IGBT的GE上有一個(gè)寄生的電容，它和另外的CGC一個(gè)寄生電容共同組成一個(gè)水池子，那就是QG，其實(shí)這個(gè)和MOSFET也很像的。

那么在來(lái)看看為何400V加上去，就會(huì )在下管上的G級上產(chǎn)生尖峰。借花獻佛，抓個(gè)圖片來(lái)說(shuō)明：