IGBT驅動電路的作用主要是將單片機脈沖輸出的功率進行放大,以達到驅動IGBT功率器件的目的。在保證IGBT器件可靠、穩(wěn)定、工作的前提,驅動電路起到至關重要的作用。IGBT是MOSFET管與雙極晶體管的復合器件,既有MOSFET易驅動的優(yōu)點,又具有功率晶體管電壓、電流容量大等優(yōu)點,其頻率特性介于MOSFET管與功率晶體管之間,可正常工作于數十千赫茲的頻率范圍內。
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。
在IGBT關斷期間,由于電路中其他部分的工作,會在柵極電路中產生一些高頻振蕩信號,這些信號輕則會使本該截止的IGBT處于微通狀態(tài),增加管子的功耗。重則將使調壓電路處于短路直通狀態(tài)。因此,給處于截止狀態(tài)的IGBT加一反向柵壓(幅值一般為5~15 V),使IGBT在柵極出現開關噪聲時仍能可靠截止。