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电磁兼容标准，+ 15保护，RS - 232线路驱动器/接收器

• 　　一个理想的 IGBT 驱动器应具有以下基本性能:

  　　(1)动态驱动能力强 ,能为 IGBT 栅极提供具有陡峭前后沿的驱动脉冲。当 IGBT 在硬开关方式下工作时 ,会在开通及关断过程中产生较大的开关损耗。这个过程越长 ,开关损耗越大。器件工作频率较高时 ,开关损耗甚至会大大超过 IGBT 通态损耗 ,造成管芯温升较高。

  　　这种情况会大大限制 IGBT 的开关频率和输出能力 ,同时对 IGBT的安全工作构成很大威胁。

  　　IGBT的开关速度与其栅极控制信号的变化速度密切相关。IGBT 的栅源特性呈非线性电容性质 ,因此 ,驱动器须具有足够的瞬时电流吞吐能力 ,才能使 IGBT 栅源电压建立或消失得足够快 ,从而使开关损耗降至较低的水平。

  　　另一方面 ,驱动器内阻也不能过小 ,以免驱动回路的杂散电感与栅极电容形成欠阻尼振荡。同时 ,过短的开关时间也会造成主回路过高的电流尖峰 ,这既对主回路安全不利 ,也容易在控制电路中造成干扰。

  　　( 2) 能向 IGBT提供适当的正向栅压 。

  　　IGBT导通后的管压降与所加栅源电压有关 ,在漏源电流一定的情况下 , u 越高 , u 就越低 ,GS DS器件的导通损耗就越小 ,这有利于充分发挥管子的工作能力。但是 并非越高越好 一般, uGS ,不允许超过 原因是一旦发生过流或短路20V , ,栅压越高 则电流幅值越高 损坏的可能, ,IGBT性就越大。通常 ,综合考虑取 +15V 为宜。

  　　(3) 能向 IGBT 提供足够的反向栅压。在IGBT关断期间 ,由于电路中其它部分的工作 ,会在栅极电路中产生一些高频振荡信号。这些信号轻则会使本该截止的 IGBT 处于微通状态 ,增加管子的功耗 ,重则将使逆变电路处于短路直通状态。因此 ,最好给应处于截止状态的IGBT加一反向栅压(幅值一般为 5～15V) ,使IGBT在栅极出现开关噪声时仍能可靠截止。

  　　(4)有足够的输入输出电隔离能力。在许多设备中 与工频电网有直接电联系 而,IGBT ,控制电路一般不希望如此。另外许多电路(如桥式逆变器)中的 的工作电位差别很大IGBT ,也不允许控制电路与其直接耦合。因此 驱动,器具有电隔离能力可以保证设备的正常工作 ,同时有利于维修调试人员的人身安全。但是 ,这种电隔离不应影响驱动信号的正常传输。

  　　(5) 具有栅压限幅电路 ,保护栅极不被击穿。IGBT栅极极限电压一般为 ±20V ,驱动信号超出此范围就可能破坏栅极。(6)输入输出信号传输无延时。这一方面能够减少系统响应滞后 ,另一方面能提高保护的快速性。

  　　(7)电路简单 ,成本低。

  　　(8) IGBT损坏时 ,驱动电路中的其它元件不会随之损坏。IGBT烧毁时 ,集电极上的高电压往往会通过已被破坏的栅极窜入驱动电路 ,从而破坏其中的某些元件。

  　　由于 IGBT 承受过流或短路的能力有限 ,故 IGBT驱动器还应具有如下功能:

  　　(9)当 IGBT处于负载短路或过流状态时 ,能在 IGBT允许时间内通过逐渐降低栅压自动抑制故障电流 ,实现 IGBT 的软关断。其目的是避免快速关断故障电流造成过高的 di/ dt。

  　　在杂散电感的作用下 ,过高的 di/ dt 会产生过高的电压尖峰 ,使 IGBT 承受不住而损坏。同理 ,驱动电路的软关断过程不应随输入信号的消失而受到影响 ,即应具有定时逻辑栅压控制的功能。当出现过流时 ,无论此时有无输入信号 ,都应无条件地实现软关断。

  　　在各种设备中 ,二极管的反向恢复、电磁性负载的分布电容及关断吸收电路等都会在IGBT开通时造成尖峰电流。驱动器应具备抑制这一瞬时过流的能力 ,在尖峰电流过后 ,应能恢复正常栅压 ,保证电路的正常工作。

  　　(10)在出现短路、过流的情况下 ,能迅速发出过流保护信号 ,供控制电路进行处理。