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在設(shè)計(jì)廣東APCUPS電源IGBT的柵極驅(qū)動(dòng)電路時(shí),必須注意它的正偏柵壓、負(fù)偏柵壓(±UGE)及柵極串聯(lián)電阻RG對(duì)開(kāi)通時(shí)間、關(guān)斷時(shí)間、耗損、承受短路電流能力及dUCE/dt等的影響。在合理范圍內(nèi)變化UGE和RG時(shí),其關(guān)系走向如表所示。
參數(shù)
UCES ton toff 承受短路電流能力 dUCE/dt
UGE ↑
↓ ↓ 略 ↓ ↑
—UGE ↑
— — 略 — ↓
RG ↑ —
↑ ↑ ↓
在掌握了廣東APCUPS電源IGBT的特性曲線和參數(shù)后就可以著手設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)電路了。由于IGBT的輸入特性是MOSFET的輸入特性相近,因此原則上可用于威圖UPS電源功率MOSFET的柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)傳輸時(shí)間較長(zhǎng)。采用變壓器耦合驅(qū)動(dòng)時(shí)可克服光耦驅(qū)動(dòng)器的諸多不足,驅(qū)動(dòng)電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單個(gè)工作電源燒是其突出的優(yōu)點(diǎn)。
但是廣州APCUPS電源變壓器耦合驅(qū)動(dòng)器不能自動(dòng)實(shí)現(xiàn)過(guò)流保護(hù)和任意脈寬輸出,尤其是很難對(duì)威圖UPS電源中50Hz的SPWM信號(hào)脈沖的傳輸實(shí)現(xiàn)隔離。
廣州APCUPS電源IGBT的柵極通過(guò)氧化膜和發(fā)射極實(shí)現(xiàn)電隔離。由于氧化膜很薄,其擊穿電
壓一般只能達(dá)到 20 到 30V,因此柵極擊穿是 IGBT
最常見(jiàn)的失效原因之一。在應(yīng)用中有時(shí)雖然保證了柵極驅(qū)動(dòng)電壓沒(méi)有超過(guò)最大額定柵極電壓,但柵極連線的寄生電感和柵極——集電極之間的電容耦合,也會(huì)產(chǎn)生使氧化膜損壞的振蕩電壓。
為此,威圖UPS電源通常采用絞線來(lái)傳送驅(qū)動(dòng)信號(hào),以減小寄生電感。在柵極連線中串聯(lián)小電 阻可以抑制振動(dòng)電壓。 由于 IGBT
的柵極——發(fā)射極之間和柵極——集電極之間存在著分布電容,以及發(fā) 射極驅(qū)動(dòng)電路中存在著分布電感,這些分布參數(shù)的影響,使 IGBT
的實(shí)際驅(qū)動(dòng)波 形與理想驅(qū)動(dòng)波形不完全相同,并且產(chǎn)生了不利于 IGBT 開(kāi)通和關(guān)斷的因素。
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