解析各类IGBT驱动电路及保护措施

简介：
本文深入探讨了不同类型的IGBT驱动电路设计及其应用，并详细分析了相应的保护机制，旨在提高系统稳定性和可靠性。 详解各种IGBT驱动电路及其保护方法 IGBT（绝缘栅双极型晶体管）的驱动电路负责将单片机输出的脉冲信号进行功率放大以可靠地控制IGBT的工作状态，是整个系统中至关重要的环节。理想的驱动电路应满足以下基本要求： 1. 提供适当的正向和反向电压，确保IGBT能够稳定开启与关闭。 2. 供给足够的瞬态功率或瞬间电流以快速建立栅极电场，使IGBT迅速导通。 3. 减少输入输出之间的延迟时间，提高系统的运行效率。 4. 确保信号电路与驱动电路之间具有良好的电气隔离性能。 5. 具备灵敏的过流保护机制。 EXB841驱动器的工作原理在于它能够提供适当的正向和反向电压给IGBT，确保其可靠开启关闭。此外，该驱动器还具备过流保护功能：当检测到IGBT集电极-发射极之间的电压过高时（即VCE过大），VD2截止、VS1击穿以及V3导通等机制会被触发；随后C4通过R7放电使D点的电压下降，从而降低栅射间的电压，实现缓慢关闭过程以保护IGBT。 M57959LM57962L厚膜驱动器采用双电源（+15V,-10V）供电方案，并输出负偏压为-10V。它与TTL电平兼容并配备短路过载及封闭式短路防护功能，同时具有延迟保护特性。M57959LM57962L驱动器适用于驱动诸如1200V/100A、600V/200A和更小规格的IGBT。 M57959L作为集成于IGBT中的专用驱动芯片，能够支持600V/200A或1200V/100A等级的IGBT。其特点包括： - 利用快速光耦实现电气隔离，适合频率约为20KHz的应用。 - 在采用双电源技术的情况下，输出负栅压相对较高；供电电压范围为+18V至-15V（通常选择+15V和-10V）。 - 信号传输延迟时间短：从低电平转到高电平的延时以及相反过程均不超过1.5μs。 - 内置过流保护功能，M57962L通过监测IGBT饱和压降来判断是否出现过载情况；一旦检测到电流过大，则会触发软关闭机制并输出故障信号。 2SD315A集成驱动模块采用+15V单电源供电，并且内部集成了过流保护功能。