igbt驱动技术现状。
s1407006 刘金电气工程。
目前已经有很多成熟的电路可以可靠的驱动绝缘栅器件，根据驱动信号与功率器件是否需要隔离可分为两种不同的驱动电路。隔离驱动信号、隔离功率器件的驱动电路的设计相对来说简化了栅极驱动器的设计，如由美国国籍整流器公司设计的ir系列驱动电路就是当前优秀集成电路设计中的一种。需要驱动器的输入和输出端电气隔离时，一般有两种途径：
利用脉冲变压器来提供电气隔离或者采用光电耦合器。
1.1 光耦合器。
优点：体积小巧。
缺点：a．反应较慢，因而延时时间比较大（即使是高速光耦一般也大于500ns）
b．光电耦合器的输出级需要由被隔离的辅助电源供电。
1.2 用脉冲变压器隔离驱动igbt的三种方法。
无源驱动、有源驱动和自给电源驱动。
1.无源驱动：用变压器次级的输出直接驱动igbt。
优点：方法简单，不需要单独的驱动电源。
缺点：栅源间的波形vgs会失真，这是因为igbt的栅源电容cgs一般较大。
解决波形vgs失真的办法：将初级的输入信号改为具有一定功率的大信号，增大脉冲变压器的体积。
2.有源驱动：隔离信号由变压器提供，变压器次级中的整形放大电路驱动igbt。
缺点：需另外为放大器提供隔离的辅助电源。
优点：产生好的驱动波形。
3.自给电源驱动：对pwm驱动信号进行高频(1mhz以上)调制，调制后的信号加在隔离脉冲变压器的初级，次级通过直接整流得到自给电源。
缺点：pwm调制信号需要经过解调获得，方法复杂，**也较高。
优点：调制可以传递的占空比不受限制。
1.3 当前市场上的直接驱动和隔离驱动。
1.不隔离的直接驱动器：在boost、正激、反激、全波等电路中，因为输入电源的下轨是功率开关管的源极，所以pwmic输出的驱动信号可以直接驱动。
若串上一个成品驱动器或加接一级放大器可以提供较大的驱动能力。
目前的成品驱动器种类：安森美半导体（on semiconductor）公司的mc3315系列、夏普公司的pc9系列、美国国际整流器公司的ir21系列、德州仪器公司（texas instruments）的ucc37系列、东芝公司的tps28系列等等。
2.光耦隔离驱动器：隔离驱动产品中的光耦被用来隔离输入的驱动信号和被驱动的igbt，这些产品的封装采用厚膜工艺制成集成电路，若想可靠的驱动igbt，需要另外从引脚接入电阻、电容元件。
当前市场上的光电耦合型驱动器产品：英达科技****的hr065、西安爱帕克公司的hl402b、日本富士公司的exb系列、三菱公司的m579系列、北京落木源电子技术****的tx-ka系列等等。
由于光耦的速度限制，这类产品一般工作频率都在50khz以下。
优点：有过电流保护功能，过电流信号从igbt的集电极和发射极的管压降中取得；
缺点：需要一个或两个独立的辅助电源，成本高，**也高，在中小功率领域难以推广使用。
3.变压器隔离、一路电源输入、自带dc/dc辅助电源的驱动[5]：德国赛米控公司的skhi22和瑞士concept公司的2sd315a等，是使用两个脉冲变压器传递半桥驱动信号。
这种方法需要一路电源输入，同时自带一个dc/dc电源提供驱动所需的两个辅助电源。
此方法的优点：输出的驱动信号***、驱动能力强。
缺点：需要一路电源输入，同时自带一个dc/dc电源提供驱动所需的两个辅助电源。体积较大，**较高，目前适用于特大功率电源中。所述的驱动板的信号传递采用的是调制技术。
4.变压器隔离、调制式自给电源驱动器：采用变压器进行电气隔离的调制式自给电源驱动器。
因为pwm信息是通过调制信号的，并且所需要的能量也是通过载频传递的，所以此电源驱动器可以通过0-100%占空比的pwm信号。目前西门康的skhi27等公司的驱动板产品都采用这种技术。
5.变压器隔离、分时式自给电源驱动器：
优点：**便宜，电路简单，驱动器自身不需要单独的供电电源，工作频率较高，输出驱动脉冲的延迟很少，上升和下降沿也相当陡峭，可在占空比5-95%的范围内工作。
缺点：低频工作时变压器的体积较大，厚膜化困难，难以驱动大功率的igbt。
6.单片式的调制驱动器：这种驱动器目前还没有产品**，但是有一种2片组合式的，美国unitrode公司的uc3724/25集成电路对，其中3724与驱动源相连，3725与被驱动的绝缘栅器件相连，3724与3725之间由用户接入一个脉冲变压器。
pwm信号在uc3724中被调制到约1mhz的载波上，然后送至隔离脉冲变压器的初级，在uc3725中，次级输出信号可通过直接整流得到自给电源，最后通过解调取得原pwm信号。
调制驱动器的优点：不需要用户提供辅助电源、有隔离高电压。
缺点：**较高。
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