IGBT的开关作用是通过加正向栅极电压形成沟道,给PNP 晶体管提供基极电流,使IGBT 导通。反之,加反向门极电压消除沟道,切断基极电流,使IGBT 关断。IGBT 的驱动方法和MOSFET 基本相同,只需控制输入极N一沟道MOSFET ,所以具有高输入阻抗特性。当MOSFET 的沟道形成后,从P+ 基极注入到N 一层的空穴(少子),对N 一层进行电导调制,减小N 一层的电阻,使IGBT 在高电压时,也具有低的通态电压。
IGBT驱动电路的作用主要是将单片机脉冲输出的功率进行放大,以达到驱动IGBT功率器件的目的。在保证IGBT器件可靠、稳定、工作的前提,驱动电路起到至关重要的作用。IGBT是MOSFET管与双极晶体管的复合器件,既有MOSFET易驱动的优点,又具有功率晶体管电压、电流容量大等优点,其频率特性介于MOSFET管与功率晶体管之间,可正常工作于数十千赫兹的频率范围内。
采用光耦合器及CMOS 驱动IGBT,该电路自身带过流保护功能,光耦合器将脉冲控制电路与驱动电路隔离,4011 的四个与非门并联工作提高了驱动能力,互补晶体管V1、V2 降低驱动电路阻抗,通过R1、C1 与R2、C2 获得不同的正、反向驱动电压,以满足各种IGBT 对栅极驱动电压的要求。该电路由于受光耦合器传输速度的影响,其工作频率不能太高,同时受4011 型CMOS电路工作电压的限制,使+VGE 和-VGE 的幅值相互牵制,并受到限制。
IGBT驱动的两个功能, 实现控制电路与被驱动IGBT栅极的电隔离;提供合适的栅极驱动脉冲。实现电隔离可采用脉冲变压器、微分变压器及光电耦合器。IGBT驱动电路的作用主要是将单片机脉冲输出的功率进行放大,以达到驱动IGBT功率器件的目的。在保证IGBT器件可靠、稳定、工作的前提,驱动电路起到至关重要的作用。