IGBT在各种大功率电源中,人们对大功率电源的需求不断增加,在电路中IGBT随着使用频率的增加,过电流损坏开始增加,本文将向您介绍IGBT应用电子电路中的过电流损坏。
为了避免IGBT在电路设计中,应保证引擎效应的损坏IGBT最大工作电流不得超过IGBT的IDM同时,注意适当增加驱动电阻RG延长关闭时间,减少关闭时间IGBT的di/dt。驱动电压的大小也会影响IGBT引擎效应,驱动电压低,承受过电流时间长,IGBT负偏压必须增加,IGBT厂家一般推荐加-5V左右反偏电压。
图1 IGBT等效电路图
驱动正电压为10-15V漏极电流可在5~10之间μs内部超过额定电流的4~10倍,因此驱动IGBT负偏压必须设计。UPS负载冲击特性不同,供电设备可能短路,因此在UPS设计中采取限流措施IGBT还必须考虑电流限制IGBT制造商提供的驱动厚膜电路。FUJI公司的EXB841、EXB三菱公司的840M57959AL,57962CL,它们对IGBT如果检测到集电极电压,如果IGBT发生过电流,内部电路关闭驱动。
图2 三菱F系列IGBT的RCT电路
这种方法有时仍然不能保护它IGBT,根据IR公司信息,IR公司推荐的短路保护方法是:首先检测通态压降Vce,如果Vce超过设定值,保护电路立即将驱动电压降至8V,于是IGBT通态电阻增大,短路电路减电阻增大,短路电路减小,4us连续检测通态压降Vce,如果正常,将驱动电压恢复正常。如果没有恢复,关闭驱动器,将集电极电流减少到零,以实现短路电流的软关闭,避免快速关闭造成的过度关闭di/dt损坏IGBT,此外,根据最新的三菱公司IGBT三菱推出的资料F系列IGBT均含过流限流电路(RTCcircuit),如图2所示,当发生过电流时,10us内将IGBT启动电压降至9V,配合M57160AL($16.3361驱动厚膜电路可快速软关IGBT。