基于EXB841的IGBT推挽驱动电路原理

IGBT驱动电路需要提供适当的电压、电流和保护功能，以确保IGBT能够正常工作并防止损坏。此外，高速驱动和温度监测也是提高系统性能和可靠性的重要要求。

IGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor）驱动电路的基本要求包括以下几点：

1. 电压匹配：IGBT驱动电路要与驱动源（如微控制器、门级驱动器）的输出电压匹配。通常，IGBT需要较高的电压才能迅速开启和关闭。因此，驱动电路应该能够提供足够的电压来控制IGBT的开关动作。

2. 电流能力：IGBT驱动电路应该能够提供足够的电流来充分驱动IGBT。由于IGBT的门电极电容较大，需要一定的电流来快速充放电。因此，驱动电路应该具备足够的电流能力，以确保IGBT能够迅速地开启和关闭。

3. 高速驱动：IGBT驱动电路应该能够提供快速的开启和关闭时间，以提高系统的响应速度。为了实现高速驱动，可以采用特殊的驱动器和电流放大器来降低开关时间。

4. 电流保护：IGBT驱动电路应该具备过流保护功能，以防止IGBT过载。这可以通过电流传感器和保护电路来实现。当IGBT的电流超过一定阈值时，保护电路将触发，从而切断IGBT的驱动信号。

5. 温度监测：IGBT驱动电路应该能够监测IGBT的温度，以防止过热。通过采用温度传感器和控制电路，可以实现对IGBT温度的监测和保护。

EXB841工作原理如图1，当EXB841的14脚和15脚有10mA的电流流过1us以后IGBT正常开通，VCE下降至3V左右，6脚电压被钳制在8V左右，由于VS1稳压值是13V所以不会被击穿，V3不导通，E点的电位约为20V，二极管VD，截止，不影响V4和V5正常工作。

当14脚和15脚无电流流过，则V1和V2导通，V2的导通使V4截止、V5导通，IGBT栅极电荷通过V5迅速放电，引脚3电位下降至0V，是IGBT棚一射间承受5V左右的负偏压，IGBT可靠关断，同时VCE的迅速上升使引脚6°悬空“.C2的放电使得B点电位为OV，则VS1仍然不导通，后续电路不动作，IGBT正常关断。

如有过流发生，IGBT的V CE过大使得VD2截止，使得VS1击穿，V3导通，C4通过R7放电，D点电位下降，从而使IGBT的棚一射间的电压UGE降低，完成慢关断，实现对IGBT的保护。由EXB841实现过流保护的过程可知，EXB841判定过电流的主要依据是6脚的电压，6脚的电压不仅与VCE有关，还和二极管VD2的导通电压Vd有关。

典型接线方法如图2，使用时注意如下几点：

a、IGBT棚-射极驱动回路往返接线不能太长（一般应该小于1m），并且应该采用双绞线接法，防止干扰。

b、由于IGBT集电极产生较大的电压尖脉冲，增加IGBT栅极串联电阻RG有利于其安全工作。但是棚极电阻RG不能太大也不能太小，如果RG增大，则开通关断时间延长，使得开通能耗增加;相反，如果RG太小，则使得didt增加，容易产生误导通。

c、图中电容C用来吸收由电源连接阻抗引起的供电电压变化，并不是电源的供电滤波电容，一般取值为47F.

d、6脚过电流保护取样信号连接端，通过快恢复二极管接IGBT集电极。

e、14、15接驱动信号，一般14脚接脉冲形成部分的地，15脚接输入信号的正端，15端的输入电流一般应该小于20mA，故在15脚前加限流电阻。

f、为了保证可靠的关断与导通，在栅射极加稳压二极管。