IGBT的開關(guān)作用是通過加正向柵極電壓形成溝道,給PNP 晶體管提供基極電流,使IGBT 導通。反之,加反向門極電壓消除溝道,切斷基極電流,使IGBT 關(guān)斷。IGBT 的驅(qū)動方法和MOSFET 基本相同,只需控制輸入極N一溝道MOSFET ,所以具有高輸入阻抗特性。當MOSFET 的溝道形成后,從P+ 基極注入到N 一層的空穴(少子),對N 一層進行電導調(diào)制,減小N 一層的電阻,使IGBT 在高電壓時,也具有低的通態(tài)電壓。
IGBT驅(qū)動電路的作用主要是將單片機脈沖輸出的功率進行放大,以達到驅(qū)動IGBT功率器件的目的。在保證IGBT器件可靠、穩(wěn)定、工作的前提,驅(qū)動電路起到至關(guān)重要的作用。IGBT是MOSFET管與雙極晶體管的復合器件,既有MOSFET易驅(qū)動的優(yōu)點,又具有功率晶體管電壓、電流容量大等優(yōu)點,其頻率特性介于MOSFET管與功率晶體管之間,可正常工作于數(shù)十千赫茲的頻率范圍內(nèi)。
采用光耦合器及CMOS 驅(qū)動IGBT,該電路自身帶過流保護功能,光耦合器將脈沖控制電路與驅(qū)動電路隔離,4011 的四個與非門并聯(lián)工作提高了驅(qū)動能力,互補晶體管V1、V2 降低驅(qū)動電路阻抗,通過R1、C1 與R2、C2 獲得不同的正、反向驅(qū)動電壓,以滿足各種IGBT 對柵極驅(qū)動電壓的要求。該電路由于受光耦合器傳輸速度的影響,其工作頻率不能太高,同時受4011 型CMOS電路工作電壓的限制,使+VGE 和-VGE 的幅值相互牽制,并受到限制。
IGBT驅(qū)動的兩個功能, 實現(xiàn)控制電路與被驅(qū)動IGBT柵極的電隔離;提供合適的柵極驅(qū)動脈沖。實現(xiàn)電隔離可采用脈沖變壓器、微分變壓器及光電耦合器。IGBT驅(qū)動電路的作用主要是將單片機脈沖輸出的功率進行放大,以達到驅(qū)動IGBT功率器件的目的。在保證IGBT器件可靠、穩(wěn)定、工作的前提,驅(qū)動電路起到至關(guān)重要的作用。