IGBT及MOSFET隔離驅(qū)動(dòng)有哪些？

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2022-03-17 09:30:23 50

IGBT及MOSFET隔離驅(qū)動(dòng)有哪些？

?? IGBT和MOSFET隔離驅(qū)動(dòng)是可靠的驅(qū)動(dòng)絕緣柵器件，目前已經(jīng)有很多成熟的電路。當(dāng)不需要將驅(qū)動(dòng)信號(hào)與功率器件隔離時(shí)，驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)相對(duì)簡(jiǎn)單，目前有很多優(yōu)秀的驅(qū)動(dòng)集成電路。

??1. 光耦合器隔離驅(qū)動(dòng)器

?? 光耦合器的優(yōu)點(diǎn)是體積小，缺點(diǎn)是：a、反應(yīng)慢，所以延遲時(shí)間長(zhǎng)(高速光耦合器一般都在300ns以上)；光電耦合器的輸出級(jí)需要隔離的輔助電源。

??2.無(wú)源變壓器驅(qū)動(dòng)

??用脈沖變壓器隔離驅(qū)動(dòng)絕緣柵功率器件有三種方式：無(wú)源、有源和自供電驅(qū)動(dòng)。無(wú)源方法是用變壓器次級(jí)DC的輸出驅(qū)動(dòng)絕緣柵器件。這種方法非常簡(jiǎn)單，不需要單獨(dú)的驅(qū)動(dòng)電源。缺點(diǎn)是輸出波形失真較大，因?yàn)榻^緣柵功率器件的柵源電容Cgs一般較大。降低失真的方法是將一次輸入信號(hào)變?yōu)榫哂幸欢üβ实拇笮盘?hào)，相應(yīng)的脈沖變壓器也要取較大的體積，但在大功率下仍不盡如人意。另一個(gè)缺點(diǎn)是當(dāng)占空比變化較大時(shí)，輸出驅(qū)動(dòng)脈沖的正負(fù)幅值變化太大，可能導(dǎo)致工作異常，因此只適合占空比變化不大的場(chǎng)合。

??3.有源變壓器驅(qū)動(dòng)

??在有源方法中，變壓器只提供隔離信號(hào)，次級(jí)中還有另一個(gè)整形放大電路來(lái)驅(qū)動(dòng)絕緣柵功率器件。驅(qū)動(dòng)波形當(dāng)然好，但需要為放大器提供單獨(dú)的輔助電源。但是，如果輔助電源處理不當(dāng)，可能會(huì)引入寄生干擾。

??4.調(diào)制自備電源的變壓器隔離驅(qū)動(dòng)器

??采用只有一個(gè)變壓器的自給自足供電技術(shù)當(dāng)然是一個(gè)好方法，既節(jié)省了輔助電源，又能獲得更快的速度。目前，產(chǎn)生自給自足的電源有兩種方式：調(diào)制和從分時(shí)。

??調(diào)制技術(shù)是一種經(jīng)典的方法，即對(duì)PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)進(jìn)行高頻(幾個(gè)MHZ以上)調(diào)制，將調(diào)制后的信號(hào)施加到隔離脈沖變壓器的初級(jí)，在次級(jí)直接整流獲得自給自足的電源，而原始的PWM調(diào)制信號(hào)需要進(jìn)行解調(diào)。顯然，這個(gè)方法并不簡(jiǎn)單。調(diào)制的另一個(gè)缺點(diǎn)是對(duì)PWM的解調(diào)增加了信號(hào)的延時(shí)，這種調(diào)制方式適合傳輸頻率較低的PWM信號(hào)。

??5.分時(shí)自給電源的變壓器隔離驅(qū)動(dòng)器

??分時(shí)技術(shù)是一項(xiàng)相對(duì)較新的技術(shù)。其原理是信號(hào)和能量的傳輸分開(kāi)進(jìn)行，即信息在變壓器輸入PWM信號(hào)的上升沿和下降沿傳輸，驅(qū)動(dòng)所需的能量在輸入信號(hào)的平*傳輸。因?yàn)橹挥行盘?hào)在PWM信號(hào)的上升沿和下降沿傳輸，基本沒(méi)有能量傳輸，所以輸出PWM脈沖的延時(shí)和畸變非常小，可以獲得陡峭的驅(qū)動(dòng)輸出脈沖。分時(shí)自供電驅(qū)動(dòng)器的缺點(diǎn)是變壓器在低頻使用時(shí)體積大。此外，由于自供電能量的限制，很難驅(qū)動(dòng)超過(guò)300A/1200V的IGBT。

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