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各种IGBT驱动电路和IGBT保护方法解析
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2017-12-11
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【导读】保证IGBT的可靠工作，驱动电路起着至关重要的作用，本文讨论IGBT驱动电路和IGBT的保护，包括驱动电路EXB841/840、M57959L/M57962L厚膜驱动电路、2SD315A集成驱动模块、IGBT短路失效机理和IGBT过流保护方法。
驱动电路的作用是将单片机输出的脉冲进行功率放大，以驱动IGBT.保证IGBT的可靠工作，驱动电路起着至关重要的作用，对IGBT驱动电路的基本要求如下：
（1） 提供适当的正向和反向输出电压，使IGBT可靠的开通和关断。
（2） 提供足够大的瞬态功率或瞬时电流，使IGBT能迅速建立栅控电场而导通。
（3） 尽可能小的输入输出延迟时间，以提高工作效率。
（4） 足够高的输入输出电气隔离性能，使信号电路与栅极驱动电路绝缘。
（5） 具有灵敏的过流保护能力。
第一种驱动电路EXB841/840
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栅一 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0V,则V S1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的栅一射间的电压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。
驱动电路的作用是将单片机输出的脉冲进行功率放大，以驱动IGBT.保证IGBT的可靠工作，驱动电路起着至关重要的作用，对IGBT驱动电路的基本要求如下：
（1） 提供适当的正向和反向输出电压，使IGBT可靠的开通和关断。
（2） 提供足够大的瞬态功率或瞬时电流，使IGBT能迅速建立栅控电场而导通。
（3） 尽可能小的输入输出延迟时间，以提高工作效率。
（4） 足够高的输入输出电气隔离性能，使信号电路与栅极驱动电路绝缘。
（5） 具有灵敏的过流保护能力。
第一种驱动电路EXB841/840
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栅一 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0V,则V S1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的栅一射间的电压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。
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efans_196429413
2021-05-26
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