上个帖子聊了自举驱动电路基本原理,如下连接:
https://www.dianyuan.com/bbs/2518305.html
接着上贴继续聊,既然说了这个自举驱动电路可以驱动MOS/IGBT,MOS不需要负压一般关断没啥问题,但是如果是IGBT就不得不考虑负压的设计,所以再优化一下上个贴的自举驱动电路。
我们在设计驱动IGBT的电路时,就需要考虑IGBT的拖尾电流问题,对上贴中的自举驱动电路基础上改动优化一下,给其增加一个带负压的电路设计,就可以使得中小功率电压应用的IGBT能可靠关断。
其实就是在驱动电阻和IGBT的G极上增加一个负压电路,其原理是驱动在导通IGBT的时候会给给电容C1/C2,与驱动电压方向相反的方向并联一个齐纳二极管,那么负压电容C1/C2就会在充电时被齐纳二极管钳位一个2V多的电压,当驱动信号关闭后,C1/C2上的负压会辅助IGBT关断。
下图是自举电容在给半桥的上管IGBT驱动的过程,方向是从自举电容正极出发再到驱动芯片VB管脚-HO管脚-驱动电容R1-电容C1-上管IGBT-回到自举电容负极。这个过程会给C1充电,所以设计这种IGBT驱动电路的驱动电压尽量选择高一些,因为负压电容C1/C2在每个驱动过程中被齐纳二极管钳位的电压需要减去的,比如15V驱动电压减去2V多只有12V多的驱动电压了。
当上管驱动信号关闭后,C1上被充的左正右负的电压会通过下图中的路径泄放:C1正极出发-驱动芯片H0管脚-Vs管脚-IGBT的C极-IGBT的G极-负压电容的负极。这个过程就把IGBT的GC电压通过负压流向泄放掉了,可以可靠的保证IGBT关断。
所以这里对C1/C2的容值选择也很关键,当然了这个需要具体电路再具体分析进行参数选择和设计。
其实自举驱动电路和负压电路都是利用了电容的储能特性,对电容进行的充放电调控实现了带负压的自举驱动电路。但是上述的这种电路只适合小功率的电力电子产品中,像IPM大块头的IGBT就需要单独设计负压驱动了。
如有描述错误的地方,请坛友指正,谢谢。