Circuito de fixação no circuito de acionamento IGBT

Cortesia Infineon tecnologias

Às vezes, circuitos de fixação são usados ​​em circuitos de acionamento IGBT. O objetivo principal é proteger os dispositivos IGBT e evitar que os parâmetros operacionais excedam os parâmetros limite do coletor ou portão. Hoje resumimos as precauções para o projeto e uso dos circuitos de fixação Vce e Vge.

O objetivo do circuito de fixação Vce é evitar que a tensão de pico entre Vce exceda o valor máximo que o dispositivo pode suportar em condições especiais de trabalho, como alta corrente, curto-circuito e baixa temperatura. A estrutura básica do circuito é mostrada na figura abaixo. Este circuito é adotado por muitos projetistas devido ao seu design simples e efeito imediato.

A seleção de sua tensão de fixação pode usar a seguinte fórmula:

em:

No entanto, também existem duas visões completamente diferentes sobre este circuito. Uma visão é que, devido à grande influência da tolerância do diodo de fixação e do desvio de temperatura, o valor da tensão liga-liga varia muito durante a operação real, resultando na tensão de fixação. fixo, portanto não é usado no projeto real; outro ponto de vista é que esse tipo de circuito é relativamente simples de implementar, mesmo que as características do diodo não sejam muito estáveis, mas a redundância seja adequadamente aumentada ou vários diodos com menor tensão de fixação sejam conectados em série, também pode alcançar O objetivo de reduzir a tolerância do diodo de fixação, de modo que o desvio do valor da tensão de fixação seja relativamente reduzido. As duas ideias de design têm suas próprias vantagens e desvantagens. Qual deles você consideraria?

No projeto do circuito de acionamento do IGBT, três métodos podem ser usados ​​para controlar a tensão entre Vge dentro da faixa permitida do dispositivo.

o primeiro tipousa um diodo de fixação bidirecional entre VDZ e GE na Figura 2;

O segundoconecta o gate à fonte de alimentação do drive através de um diodo rápido (VD2 na Figura 2);

O terceiroé usar um triodo entre GE para puxar para baixo a tensão do portão para o emissor (como mostrado na Figura 3).

Primeiro, observe o uso de diodos de fixação bidirecionais entre GE . Este circuito pode efetivamente reduzir os picos de tensão Vge, de modo a garantir que a tensão de Vge permaneça no nível de tensão esperado pelo projetista em certas ocasiões, como um curto-circuito. No entanto, em muitos anos de prática de aplicação prática, o autor descobriu que os diodos bidirecionais sofrerão quebra unidirecional após operação de longo prazo, e falha unilateral aparecerá em um estado de curto-circuito. Por favor, preste atenção especial ao design e uso.

O segundo projeto é conectar à fonte de alimentação positiva do inversor por meio de um diodo Schottky no circuito Vge, como o diodo VD 2 na Figura 2 acima. Este circuito é na verdade um projeto simplificado do primeiro circuito acima. Devido às características de trabalho do circuito, a tensão negativa no circuito de acionamento é relativamente estável, o que pode ser resolvido pelo projeto da fonte de alimentação, e a tensão positiva passará pela corrente do capacitor Miller quando o dudt mudar. Aumente a tensão da porta, então um circuito de fixação é necessário para prender a tensão positiva da porta em uma posição apropriada, como uma fonte de alimentação de +15V. Ao escolher um diodo, considere a tensão suportável de 40V. Além disso, se a embalagem permitir, escolha um aparelho com corrente média um pouco maior, para que em aplicações práticas a queda de tensão seja pequena e seja mais fácil prender a tensão em um nível próximo ao positivo da fonte de alimentação. Ao mesmo tempo, o diodo deve estar próximo ao portão durante a fiação.

O terceiro circuito também é chamado de grampo Miller, que é usado principalmente quando a tensão de desligamento do portão é 0V e é frequentemente usado em algumas ocasiões de baixa potência.