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    IGBT模块驱动及保护技术1.引言IGBT是MOSFET和双极晶体管的复合器件。它既有MOSFET易驱动的特点，又具有功率晶体管高电压、电流大等优点。其特性发挥出MOSFET和功率晶体管各自的优点，正常情况下可工作于几十kHz的频率范围内，故在较高频率应用范围中，其中中、大功率应用占据了主导地位。IGBT是电压控制型器件，在它的栅极发射极之间施加十几V的直流电压，只有μA级的电流流过，基本上不消耗功率。但IGBT的栅极发射极之间存在较大的寄生电容（几千至上万pF），在驱动脉冲的上升和下降沿需要提供数A级的充放电电流，才能满足开通和关断的动态要求，这使得它的驱动电路也必须输出一定的峰值电流。IGBT作为一种大功率的复合器件，存在着过流时可能发生闭锁现象而造成损坏的问题。在过流时如采取一定的速度***栅极电压，过高的电流变化会引起过电压，需要采用软关断技术，因此掌握好IGBT的驱动和保护特性对于设计人员来说是十分必要的。2．IGBT的栅极特性IGBT的栅极通过氧化膜和发射极实现电隔离。由于氧化膜很薄，其击穿电压一般只能达到20到30V，因此栅极击穿是IGBT**常见的失效原因之一。在应用中有时虽然保证了栅极驱动电压没有超过**大额定栅极电压。

图1 光电耦合器驱动电路  推荐使用的光电耦合器有： HCPI,-4505、HCPL-4506、TI.P759 (IGM)、TLP755 等。一般情况下，光电耦合器要符合UI。、VDE 等安全认证。同时比较好使光电耦合器和IGBT控制端子间的布线尽量短。由于光电耦合器两端间常加有大的du/出，因此，光电耦合器两端的布线不要太靠近以减小其间的耦合电容。在使用15V的直流电源组件时，电源输出侧的GND端子不要互联，并尽量减少各电源与地间的杂散电容，同时还应当确保足够大的绝缘距离（大于2mm)。光电耦合器输入用的10μF及0.1μF滤波电容主要用于保持控制 电压平稳和使线路阻抗稳定。控制信号输入端与Vcc端应接20kΩ的上拉电阻，在不使用制动单元时，也应该在DB输人端与Vcc端之间接20Ω的上拉电阻，否则，du/dt过大，可能会引起误动作。  

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