第3章 IGBT( IPM)教學(xué)課件

第三章功率電子模塊二零一八年七月第一節(jié)IGBT第三章功率電子模塊新能源汽車技術(shù)教師初級(jí)培訓(xùn)二零一八年七月3一、電力開關(guān)元件4一、電力開關(guān)元件5一、電力開關(guān)元件6二、絕緣柵極雙極型晶體管（IGBT）7二、絕緣柵極雙極型晶體管（IGBT）IGBT模塊是由IGBT(絕緣柵雙極型晶體管芯片)與FWD(續(xù)流二極管芯片)8二、絕緣柵極雙極型晶體管（IGBT）9三、智能功率模塊（IPM）第二節(jié)IGBT的柵極驅(qū)動(dòng)和隔離第三章功率電子模塊新能源汽車技術(shù)教師初級(jí)培訓(xùn)二零一四年元月11121314151617HCPL-316J左邊的VIN+，F(xiàn)AULT和RESET分別與微機(jī)相連。R7，R8，R9，D5，D6和C12起輸入保護(hù)作用，防止過高的輸入電壓損壞IGBT，但是保護(hù)電路會(huì)產(chǎn)生約1μs延時(shí)，在開關(guān)頻率超過100kHz時(shí)不適合使用。Q3最主要起互鎖作用，當(dāng)兩路PWM信號(hào)(同一橋臂)都為高電平時(shí)，Q3導(dǎo)通，把輸入電平拉低，使輸出端也為低電平。圖3中的互鎖信號(hào)Interlock，和Interlock2分別與另外一個(gè)316JInterlock2和Interlock1相連。R1和C2起到了對(duì)故障信號(hào)的放大和濾波，當(dāng)有干擾信號(hào)后，能讓微機(jī)正確接受信息。

在輸出端，R5和C7關(guān)系到IGBT開通的快慢和開關(guān)損耗，增加C7可以明顯地減小dic／dt。首先計(jì)算柵極電阻：其中ION為開通時(shí)注入IGBT的柵極電流。18

驅(qū)動(dòng)電源設(shè)計(jì)

在驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)中，穩(wěn)定的電源是IGBT能否正常工作的保證。如圖4所示。電源采用正激變換，抗干擾能力較強(qiáng)，副邊不加濾波電感，輸入阻抗低，使在重負(fù)載情況下電源輸出電壓仍然比較穩(wěn)定。19當(dāng)s開通時(shí)，+12v(為比較穩(wěn)定的電源，精度很高)電壓便加到變壓器原邊和S相連的繞組，通過能量耦合使副邊經(jīng)過整流輸出。當(dāng)S關(guān)斷時(shí)，通過原邊二極管和其相連的繞組把磁芯的能量回饋到電源，實(shí)現(xiàn)變壓器磁芯的復(fù)位。555定時(shí)器接成多諧振蕩器，通過對(duì)C1的充放電使腳2和腳6的電位在4～8v之間變換，使腳3輸出電壓方波信號(hào)，并用方波信號(hào)來控制S的開通和關(guān)斷。+12v經(jīng)過R1，D2給C1充電，其充電時(shí)間t1≈R1C2ln2；放電時(shí)間t2=R2C1ln2，充電時(shí)輸出高電平，放電時(shí)輸出低電平。所以占空比=t1／(t1+t2