IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor),绝缘栅双极型晶体管,是由BJT(双极型三极管)和MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件,兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面的长处。
GTR饱和压降低,载流密度大,但驱动电流较大;MOSFET驱动功率很小,开关速度快,但导通压降大,载流密度小。
IGBT综合了以上两种器件的长板,驱动功率小而饱和压降低。非常适合应用于直流电压为600V及以上的变流系统如交流电机、变频器、开关电源、照明电路、牵引传动等领域。
IGBT模块是由IGBT(绝缘栅双极型晶体管芯片)与FWD(续流二极管芯片)通过特定的电路桥接封装而成的模块化半导体产品;封装后的IGBT模块直接应用于变频器、UPS不间断电源等设备上;IGBT模块具有节能、安装维修方便、散热稳定等特点;当前市场上销售的多为此类模块化产品,一般所说的IGBT也指IGBT模块;随着节能等理念的推进,此类产品在市场上将越来越多见。
IGBT是能源变换与传输的主要器件,俗称电力电子装置的“CPU”,作为战略性新兴产业,在轨道交通、智能电网、航空航天、电动汽车与新能源装备等领域应用极广。
电力电子技术在当今急需节能降耗的工业领域里起到了不可替代的作用;而IGBT在诸如变频器、大功率开关电源等电力电子技术的能量变换与管理应用中,越来越成为各种主回路的功率开关器件,因此如何安全可靠地驱动IGBT工作,也成为越来越多的设计工程师面临需要解决的课题。
在使用IGBT构成的各种主回路之中,大功率IGBT驱动保护电路起到弱电强电的终端界面(接口)作用。因其重要性,所以可以将该电路看成是一个相对单独的“子系统”来研究、开发及设计。
大功率IGBT驱动保护电路一直伴随IGBT技术的发展而发展,现在市场上流行着很多种类非常成熟的大功率IGBT驱动保护电路产品,成为大多数设计工程师的选择;也有许多的工程师根据其电路的特殊要求,自行研制出各种的大功率IGBT驱动保护电路。
本文对这些大功率IGBT驱动保护电路进行分类,并对该电路需要达到的一些功能进行阐述,展望此电路的发展。此外本文所述大功率IGBT驱动保护电路是指应用于直流母线电压在650v~1000v范围、输出电流的交流值在100a~600a范围的场合。
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