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什麼是 IGBT 和 MOSFET 隔離驅動器?
2022-03-17 370
IGBT和MOSFET的隔離驅動是一種可靠的驅動絕緣柵元件,目前已有許多成熟的電路。當不需要將驅動訊號與功率元件隔離時,驅動電路的設計相對簡單,目前也有很多優秀的驅動積體電路。

絕緣柵雙極電晶體

1.光耦隔離驅動器


光耦的優點是體積小,但缺點是:A、反應慢,因此延遲時間較長(高速光耦一般在300ns以上);光電耦合器的輸出級需要隔離輔助電源。


2.無源變壓器驅動


脈衝變壓器隔離的絕緣柵功率元件的驅動方式有被動、主動和自供電三種方式。被動方式是用變壓器次級直流輸出來驅動絕緣柵裝置。這種方法非常簡單,不需要單獨的驅動電源。缺點是輸出波形畸變較大,因為絕緣柵功率元件的柵源電容Cgs一般較大。減少失真的方法是將初級輸入訊號變為一定功率的大訊號,相應的脈衝變壓器要採取較大的體積,但在高功率下仍然不能令人滿意。另一個缺點是當佔空比變化較大時,輸出驅動脈衝的正負幅值變化太大,可能導致工作異常,因此只適用於佔空比變化不大的場合。


3.主動變壓器驅動 主動式方式中,變壓器僅提供隔離訊號,次級另有整形放大電路來驅動絕緣柵功率元件。


當然,驅動波形是好的,但是擴大機需要單獨的輔助電源。但如果輔助電源處理不當,可能會引入寄生幹擾。


4. 變壓器隔離驅動器,用於調製自備電源


僅使用一個變壓器的自給供電技術當然是一個好方法,不僅節省了輔助電源,還可以獲得更快的速度。目前產生自給電力的方式有兩種:調製和分時。 ,次級直接整流以獲得自給功率,同時需要對原始PWM調變訊號進行解調。顯然,這個方法並不簡單。調製的另一個缺點是PWM的解調增加了訊號延遲,適合傳輸頻率較低的PWM訊號。


5.分時自備電源變壓器隔離驅動器


分時技術是一項比較新的技術,其原理是將訊號和能量的傳輸分開進行,即在變壓器輸入PWM訊號的上升沿和下降沿傳輸訊息,在輸入訊號的平頂電平傳輸驅動所需的能量。由於在PWM訊號的上升沿和下降沿只傳輸訊號,基本上沒有能量傳輸,因此輸出PWM脈衝的延遲和失真很小,可以獲得陡峭的驅動輸出脈衝。分時自供電驅動器的缺點是低頻使用時變壓器體積較大,另外由於自供電能量的限制,難以驅動超過300A/1200V的IGBT。

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