基于门极放电补偿的串联IGBT有源驱动电路

针对串联IGBT关断期间存在的分压不均问题,该文提出一种旨在补偿关断瞬态各IGBT输入电容放电偏差的有源驱动电路以实现电压平衡控制.该驱动电路由产生补偿电量的电流吸收电路、基于实时承压实现闭环控制的控制采样电路及将高速高带宽模拟器件与相对低速控制算法相结合的触发电路三部分构成.与其他应用于IGBT串联的有源驱动电路相比,该电路仅使用原驱动IC输出信号的下降沿作为触发信号,且不引入额外的电源与信号隔离单元,易于与现有驱动电路相结合.控制采样周期与IGBT开关周期一致,避免了昂贵的高频控制芯片及模数/数模转换器的使用.该文在分析串联IGBT关断过程中门极放电偏差产生原因的同时对该驱动电路各部分原理予以说明,并给出其参数选取与设计原则.最后,通过实验验证了该驱动方案在串联IGBT均压控制上的有效性与适用性.     

一种大功率IGBT软开关驱动电路

针对单一阻值栅极驱动器的不足,分析了绝缘栅双极型晶体管(IGBT)的开关特性,阐述了IGBT驱动电路的关键点,设计了一种基于复杂可编程逻辑器件(CPLD)多等级控制的大功率IGBT软开关驱动电路。最后通过双脉冲实验,分别对比了软开关驱动和3.3Ω,10Ω单一阻值驱动在控制IGBT开通和关断时的特性参数,验证了软开关驱动在某些特性参数方面具有明显的优越性。     

应用逆阻型IGBT的移相控制电流型全桥零电流开关DC/DC变换器

介绍了一种使用新型的逆阻型IGBT(RB-IGBT)的电流型移相控制的全桥ZCSDC/DC变换器。介绍了逆阻型IGBT结构和特点,和普通IGBT不同,此新型IGBT具有双向阻断能力,适用于电流型电路。在该文所提到的电路中,通过引入谐振元件和利用电路中原有的寄生参数如变压器漏感,同时加入开关管的开关重叠时间,可以使得IGBT获得零电流关断条件,消除由于IGBT关断时候拖尾电流造成的关断损耗。该文分析了变换器的工作原理以及零电流关断条件,最后通过一个4kW实验装置的实验结构验证了前面的分析。     

微网快速开关系统驱动电路的研究

针对新型微网系统FREEDM(Future Renewable Electric Energy Delivery and Management)中的快速开关系统,提出了一种新型的IGBT驱动控制电路。将IGBT应用于FREEDM的快速开关系统中,根据其在不同故障状态下的不同关断特性,利用集电极退饱和原理,研究设计了具有双故障检测支路的IGBT驱动控制电路,从而保证IGBT在FREEDM中的可靠关断。最终通过Saber仿真和实验验证了驱动控制电路能够在各故障状态下可靠地关断IGBT。     

新型软开关全桥变换器IGBT高速驱动电路

提出一种适用于软开关全桥变换器的IGBT新型驱动电路,它采用脉冲变压器隔离,无需附加单独浮地电源,IGBT栅源之间没有振荡现象,死区时间可调节,驱动电路对元件参数变化不敏感,IGBT关断时可提供反向栅压,工作频率可达100kHz。驱动电路结构简单,抗干扰能力强。实验结果证明了新方案的合理性和有效性。     

一种车用IGBT开关过电压保护电路设计

对车用IGBT的驱动电路与关断保护电路的原理进行分析,提出一种新的开关过电压保护电路,通过驱动电路与保护电路进行配合达到对动态的电压上升的控制,最终稳定地驱动IGBT并保护IGBT不会因过压而损坏。通过在PSpice中建立仿真原理图并进行仿真,由仿真结果证实了该电路可以有效抑制IGBT关断过程中产生过电压,保护IGBT关断,从而提高电路的稳定性。     

一种基于di_C/dt反馈控制的大功率IGBT驱动保护方法

针对大功率IGBT提出一种新型的有源门极驱动保护方法。在IGBT正常开通与关断过程中,利用di_c/dt反馈控制,设计软开通及软关断电路,有效缩短IGBT的开通与关断时间,提高IGBT的开关频率,减小器件功率损耗;在IGBT发生短路时,结合di_c/dt反馈技术,设计改进型有源钳位保护电路,实现IGBT软关断,防止关断时产生较大的过冲电压损坏IGBT,同时有效减小门极触发电阻R_g上的损耗。利用Saber软件进行电路仿真,并基于大功率IGBT模块YMIF1200-33实验平台,验证方案的可行性,结果表明,相对于传统控制方案,正常开关情况下,开通时间缩短了26.5%,关断时间缩短了52.6%;短路情况下,相对于传统有源钳位方法,改进方案在有效钳住V_(CE)电压的同时,关断期间门极电阻上的电流减小到原来的35.4%,并能在短路发生的第一时间迅速可靠地关断IGBT。     

基于双脉冲实验的SiC与IGBT特性对比研究

SiC功率器件的应用要求对SiC半导体器件本身结构性能及工作特性等有系统认识和研究,其相关工作在国内才刚起步。通过搭建双脉冲实验平台,对SiC功率器件驱动工作特性进行实验研究,进行双脉冲测试,实现530 A大电流驱动关断实验。与IGBT模块的双脉冲测试结果对比,SiC功率器件比IGBT器件开关速度更快,开关损耗更小,续流管反向特性好,反向恢复电流更小。此外,针对SiC功率器件关断时的涌浪电压问题,采用纯C吸收电路可有效抑制涌浪电压,降低器件的关断损耗。     

基于开关轨迹优化的SiC MOSFET有源驱动电路研究综述

随着SiC MOSFET的推广,其开关暂态过程中的超调、振荡以及电磁干扰问题越来越受到人们的重视。有源栅极驱动（AGD）电路作为一种新型驱动电路,已被广泛应用于SiC MOSFET开关轨迹的优化控制。首先,该文分析AGD电路的工作原理,给出不同驱动参数对开关特性的影响;其次,着重探讨阈值触发型AGD电路的工作模式,分别从暂态定位技术、逻辑处理架构和功率放大拓扑三方面对AGD电路进行归纳总结,并评价不同技术的优缺点,给出AGD电路设计的建议流程;最后,展望基于SiC MOSFET开关轨迹优化的AGD电路的发展趋势。     

基于DSP的IGBT固态断路器设计与优化

提出了一种利用绝缘栅双极晶体管IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)构成的固态断路器。并且针对IGBT的特性提出了采用数字信号处理器DSP(Digital Signal Processor)芯片对其实现控制的方法。对交流的过零检测及在任意时刻导通和关断控制IGBT给出了设计思想。介绍了在固态断路器中采用改进半波傅氏算法实现对交流量采样及计算。以实现对IGBT固态断路器监测的原理。还给出了对IGBT控制的信号逻辑关系并对其进行了仿真。利用EXB841设计了IGBT静态开关的驱动和保护电路。经过试验可以满足对IGBT的控制、驱动和保护的要求。