數(shù)字電路憑借其穩(wěn)定性高、可靠性高、可編程性強(qiáng)及易于設(shè)計(jì)等特點(diǎn)，應(yīng)用日益普遍。采用數(shù)字化的處理方式是當(dāng)前電子信息系統(tǒng)的普遍發(fā)展趨勢(shì)。同樣地，數(shù)字化也將是IGBT驅(qū)動(dòng)器的一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)。本文以數(shù)字化IGBT驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路設(shè)計(jì)為例，介紹大功率IGBT驅(qū)動(dòng)保護(hù)器的實(shí)現(xiàn)。該章節(jié)節(jié)選于楊媛 文陽(yáng)所著《大功率IGBT驅(qū)動(dòng)與保護(hù)技術(shù)》一書(shū)。

       楊媛，教授、博士生導(dǎo)師，西安理工大學(xué)研究生院副院長(zhǎng)。曾在日本九州大學(xué)VLSI實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行訪問(wèn)學(xué)者。在數(shù)?；旌霞呻娐吩O(shè)計(jì)、電路系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面主持國(guó)家自然科學(xué)基金、國(guó)家重大科技專項(xiàng)子項(xiàng)、陜西省重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目、陜西省自然科學(xué)基金等科研項(xiàng)目40余項(xiàng)。獲陜西省科學(xué)技術(shù)一等獎(jiǎng)1項(xiàng)、二等獎(jiǎng)2項(xiàng)、西安市科學(xué)技術(shù)一等獎(jiǎng)2項(xiàng)、陜西省高等學(xué)校一等獎(jiǎng)2項(xiàng)，獲陜西省優(yōu)秀博士學(xué)位論文。先后獲學(xué)校青年學(xué)術(shù)骨干、優(yōu)秀青年教師等人才工程稱號(hào)，獲學(xué)校講課比賽一等獎(jiǎng)。先后發(fā)表論文100余篇，SCI、EI檢索60余篇，授權(quán)國(guó)家發(fā)明專利11項(xiàng)，實(shí)用新型專利3項(xiàng)，出版教材2部，專著1部，并受到國(guó)家科學(xué)技術(shù)學(xué)術(shù)著作出版基金資助，受邀在ISNE2018國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議做大會(huì)邀請(qǐng)報(bào)告。

1.數(shù)字化驅(qū)動(dòng)保護(hù)器

總體方案設(shè)計(jì)

       IGBT驅(qū)動(dòng)保護(hù)器的設(shè)計(jì)方案包括電源電路、驅(qū)動(dòng)、信號(hào)隔離和保護(hù)等方案的設(shè)計(jì)，根據(jù)不同的應(yīng)用需求可采用不同的設(shè)計(jì)方案。

圖1  脈沖變壓器隔離的IGBT驅(qū)動(dòng)保護(hù)方案

       圖1為采用脈沖變壓器進(jìn)行信號(hào)隔離的IGBT驅(qū)動(dòng)保護(hù)方案。系統(tǒng)方案主要分為隔離前端的低壓部分和隔離后端的高壓部分。后端通過(guò)物理接口以壓接的方式與IGBT模塊進(jìn)行連接，主要包括以下幾個(gè)部分：功率驅(qū)動(dòng)、VCE檢測(cè)部分、短路檢測(cè)及快速關(guān)斷、欠壓檢測(cè)以及+15V和-10V的隔離電源。前端主要包括數(shù)字控制部分(FPGA或CPLD)、過(guò)溫信號(hào)處理、電流信號(hào)處理、隔離電源驅(qū)動(dòng)以及過(guò)載保護(hù)監(jiān)測(cè)。其中數(shù)字控制部分包含錯(cuò)誤處理，脈沖整形(短脈沖抑制)、互鎖、死區(qū)時(shí)間以及DC/DC隔離電源的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。輸入信號(hào)由外部控制單元提供，外部信號(hào)首先進(jìn)入數(shù)字處理部分，在內(nèi)部進(jìn)行短脈沖抑制、互鎖、死區(qū)設(shè)置等處理之后，通過(guò)脈沖調(diào)制，利用脈沖變壓器傳遞到后端，在后端通過(guò)脈沖整形，還原驅(qū)動(dòng)信號(hào)，因?yàn)樵擈?qū)動(dòng)信號(hào)的驅(qū)動(dòng)功率不足以驅(qū)動(dòng)大功率的IGBT模塊，所以需通過(guò)功率放大來(lái)增加驅(qū)動(dòng)功率，使IGBT模塊在要求的時(shí)間內(nèi)開(kāi)通關(guān)斷，這就是驅(qū)動(dòng)部分的設(shè)計(jì)。功率放大所需要的電源來(lái)源于前端通過(guò)DC/DC隔離電源產(chǎn)生，在IGBT的工作過(guò)程中，功率放大所需要的電源如果欠壓，將導(dǎo)致IGBT不能按照要求的速度開(kāi)關(guān)，導(dǎo)致錯(cuò)誤開(kāi)關(guān)，甚至造成IGBT的直通損壞，因此上下兩路電源都需要有欠壓檢測(cè)，以保證功率放大穩(wěn)定。檢測(cè)信號(hào)通過(guò)隔離傳輸?shù)角岸说臄?shù)字部分進(jìn)行處理。系統(tǒng)通過(guò)VCE檢測(cè)到IGBT的短路信號(hào)后，首先在隔離后端對(duì)驅(qū)動(dòng)信號(hào)進(jìn)行快速關(guān)斷，然后通過(guò)隔離傳輸?shù)角岸?，進(jìn)入數(shù)字部分進(jìn)行處理。溫度檢測(cè)與過(guò)載檢測(cè)在通過(guò)傳感器檢測(cè)后，直接輸入到前端，通過(guò)信號(hào)的處理，向外部的客戶端送出模擬信號(hào)，同時(shí)將錯(cuò)誤信號(hào)送進(jìn)數(shù)字部分做相關(guān)處理。DC/DC隔離電源采用全橋模式，數(shù)字部分輸出的信號(hào)不足以驅(qū)動(dòng)DC/DC全橋變換的主電路，因此DC/DC隔離電源的隔離前端需要有功率驅(qū)動(dòng)部分。

圖2  光纖隔離的IGBT驅(qū)動(dòng)方案

       圖2為采用光纖進(jìn)行信號(hào)隔離的大功率IGBT數(shù)字可編程驅(qū)動(dòng)器。該驅(qū)動(dòng)器的核心是一個(gè)數(shù)字控制單元CPLD，除此之外還包括以下幾個(gè)部分：高隔離電壓的DC/DC變換器、信號(hào)隔離傳輸部分、閉環(huán)多級(jí)動(dòng)態(tài)門極驅(qū)動(dòng)部分、多種故障檢測(cè)和保護(hù)部分及狀態(tài)反饋部分。其中數(shù)字控制單元CPLD包含以下模塊：短脈沖抑制模塊、輸入信號(hào)過(guò)頻保護(hù)模塊、正常開(kāi)關(guān)信號(hào)控制模塊、多種故障信號(hào)檢測(cè)模塊、故障軟關(guān)斷控制模塊及相應(yīng)狀態(tài)指示燈控制模塊。多種故障檢測(cè)和保護(hù)部分都包含以下功能：兩級(jí)電流變化率dI/dt、多級(jí)VCE退飽和檢測(cè)、IGBT過(guò)電流、過(guò)溫檢測(cè)和保護(hù)、驅(qū)動(dòng)電源欠壓檢測(cè)及保護(hù)。

       驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)(PWM)由外部控制單元提供，其經(jīng)過(guò)光纖隔離傳輸首先進(jìn)入CPLD數(shù)字處理單元，在內(nèi)部經(jīng)過(guò)短脈沖抑制、過(guò)頻保護(hù)等處理之后，控制閉環(huán)多等級(jí)動(dòng)態(tài)門極功率放大部分，使IGBT按照實(shí)際需求合理正確地開(kāi)通和關(guān)斷，這就是整個(gè)模塊的驅(qū)動(dòng)部分。當(dāng)IGBT有故障信號(hào)出現(xiàn)時(shí)，故障檢測(cè)及保護(hù)部分將檢測(cè)到的信息送給CPLD，CPLD確認(rèn)該故障的真實(shí)性后，會(huì)發(fā)出對(duì)應(yīng)的保護(hù)指令，進(jìn)而保護(hù)IGBT不受損壞，同時(shí)能夠?qū)崟r(shí)地向外部控制器反饋IGBT的運(yùn)行狀態(tài)，方便用戶的使用。整個(gè)驅(qū)動(dòng)與保護(hù)電路所需要的功率來(lái)源于高隔離電壓DC/DC變換器，它是保證IGBT安全、可靠運(yùn)行的能量源泉。

2.驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)

       在IGBT開(kāi)通時(shí)，驅(qū)動(dòng)電路需要提供一定幅值的正向開(kāi)通電壓，向門極電容充電使IGBT達(dá)到飽和。在關(guān)斷時(shí)提供一定幅值的關(guān)斷電壓來(lái)抽取門極電容中儲(chǔ)存的電荷，使IGBT處于截止?fàn)顟B(tài)。因而，可以通過(guò)數(shù)字芯片控制對(duì)應(yīng)功率器件的通斷，來(lái)改變回路電流的流向，實(shí)現(xiàn)對(duì)IGBT的開(kāi)通和關(guān)斷操作。

圖3  簡(jiǎn)單的數(shù)字化驅(qū)動(dòng)電路

       圖3為一簡(jiǎn)單的數(shù)字化驅(qū)動(dòng)電路，控制器發(fā)出的信號(hào)進(jìn)入緩沖器后來(lái)控制開(kāi)關(guān)管的開(kāi)通和關(guān)斷，從而得到IGBT開(kāi)通和關(guān)斷所需要的正向和負(fù)向電壓。

圖4  數(shù)字化動(dòng)態(tài)門極驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)

       隨著IGBT驅(qū)動(dòng)技術(shù)的不斷發(fā)展，研究人員又提出了可以優(yōu)化IGBT開(kāi)關(guān)特性的動(dòng)態(tài)門極驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)。圖4為數(shù)字化動(dòng)態(tài)門極驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)，其中圖4(a)與圖4(b)的工作原理大致相同。在IGBT的開(kāi)關(guān)過(guò)程中，根據(jù)IGBT的開(kāi)關(guān)特性，控制對(duì)應(yīng)的開(kāi)關(guān)管的通斷來(lái)改變其門極驅(qū)動(dòng)電阻的大小，調(diào)節(jié)IGBT的開(kāi)通關(guān)斷速率，優(yōu)化其開(kāi)關(guān)特性。而且，由于控制芯片的可編程性，在驅(qū)動(dòng)功率足夠大的情況下，可以通過(guò)調(diào)整各個(gè)開(kāi)關(guān)管的通斷組合方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)不同廠家、不同電壓等級(jí)、不同電流等級(jí)以及不同型號(hào)的IGBT的開(kāi)關(guān)控制，大大提高了驅(qū)動(dòng)器的兼容性。此外，圖 4(b)所示的驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)只需要單路驅(qū)動(dòng)電源便可滿足開(kāi)通關(guān)斷的驅(qū)動(dòng)電壓要求。當(dāng)要驅(qū)動(dòng)IGBT開(kāi)通時(shí)，通過(guò)控制開(kāi)關(guān)管的通斷，使發(fā)射極e端接至0V電位，門極G接至+15V電位，在門極和發(fā)射極之間產(chǎn)生+15V開(kāi)通驅(qū)動(dòng)電壓。當(dāng)要驅(qū)動(dòng)IGBT關(guān)斷時(shí)，使發(fā)射極e端接至+15V電位，門極接通0V電位，在門極和發(fā)射極之間產(chǎn)生-15V關(guān)斷電壓。這有利于降低電源的設(shè)計(jì)成本，減小驅(qū)動(dòng)器的體積。

3.數(shù)字化保護(hù)電路設(shè)計(jì)

      對(duì)IGBT的保護(hù)操作主要包括電壓故障的保護(hù)、電流故障的保護(hù)以及溫度故障的保護(hù)，而這些故障對(duì)應(yīng)的檢測(cè)電路的輸出信號(hào)通常情況下均為數(shù)字信號(hào)。因而，可將故障信號(hào)直接送入數(shù)字可編程芯片進(jìn)行處理分析，根據(jù)不同的故障類型配置不同的保護(hù)操作。

       當(dāng)檢測(cè)電路檢測(cè)到故障信號(hào)并反饋給數(shù)字化保護(hù)電路時(shí)，保護(hù)電路首先需要對(duì)該故障信號(hào)進(jìn)行甄別，判斷是否為有效的錯(cuò)誤信號(hào)，從而避免誤保護(hù)。對(duì)如何確認(rèn)故障信號(hào)，一般采用計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)再判斷的原理，假設(shè)錯(cuò)誤信號(hào)為低電平有效，在接收到低電平后，如果低電平持續(xù)時(shí)間小于故障確認(rèn)時(shí)間tc，則認(rèn)為該電平為干擾電平，大于故障確認(rèn)時(shí)間tc的電平為有效電平。不同類型的故障，確認(rèn)的時(shí)間不一樣，具體時(shí)間根據(jù)該類故障下的電氣特性而定。

       針對(duì)不同類型的故障，其關(guān)斷保護(hù)的控制策略也不同。例如，IGBT在發(fā)生短路故障時(shí)，集電極電流IC快速上升至額定電流的數(shù)倍，此時(shí)就需要對(duì)IGBT進(jìn)行軟關(guān)斷操作，從而避免因關(guān)斷速率過(guò)快而引起關(guān)斷浪涌電壓過(guò)高，造成IGBT的二次損壞。同時(shí)，針對(duì)不同類型的故障，其關(guān)斷保護(hù)的響應(yīng)時(shí)間也不同。通常情況下，在檢測(cè)到IGBT故障信號(hào)后，驅(qū)動(dòng)器會(huì)對(duì)故障信號(hào)進(jìn)行快速的甄別和響應(yīng)，關(guān)斷處于故障狀態(tài)下的IGBT。但是對(duì)于IGBT的過(guò)載過(guò)電流故障，由于其過(guò)載時(shí)電流值為額定值的1.2～1.5倍，因而過(guò)載過(guò)電流不需要快速響應(yīng)，允許有短時(shí)間的過(guò)載運(yùn)行狀態(tài)。

       圖5為一種數(shù)字化保護(hù)電路的實(shí)現(xiàn)方法，此策略針對(duì)不同類型的故障信號(hào)，設(shè)置不同的關(guān)斷保護(hù)方式和保護(hù)動(dòng)作的響應(yīng)時(shí)間。當(dāng)故障信號(hào)輸入到主控制芯片后，控制芯片會(huì)對(duì)故障類型進(jìn)行判斷。若是為過(guò)載故障，則對(duì)故障信號(hào)的真?zhèn)芜M(jìn)行甄別，經(jīng)過(guò)故障確認(rèn)時(shí)間tc1后，故障狀態(tài)仍存在，則對(duì)IGBT進(jìn)行關(guān)斷保護(hù)操作。過(guò)載故障時(shí)集電極電流較低，因此只需要正常關(guān)斷即可。針對(duì)短路過(guò)電流故障保護(hù)時(shí)的關(guān)斷應(yīng)力較大的問(wèn)題，此策略選用軟關(guān)斷的方式來(lái)避免關(guān)斷過(guò)壓的二次傷害。

圖5  一種數(shù)字化保護(hù)電路的實(shí)現(xiàn)方法

       數(shù)字化驅(qū)動(dòng)的另一個(gè)優(yōu)勢(shì)在于其擴(kuò)展性較強(qiáng)。通常情況下，在IGBT進(jìn)入故障狀態(tài)后，驅(qū)動(dòng)器需要將控制信號(hào)反饋給主控端，而不同應(yīng)用場(chǎng)所的反饋信號(hào)的定義方式是不同的，因此一般驅(qū)動(dòng)器在這一點(diǎn)上很難做到兼容。而數(shù)字化驅(qū)動(dòng)的好處就在于其可編程性，只需要在現(xiàn)有硬件電路的基礎(chǔ)上對(duì)其控制程序稍作修改，就可以實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的目標(biāo)。

4. 信號(hào)預(yù)處理

       由于工作環(huán)境、控制模塊可靠性等各方面因素的影響，可能會(huì)對(duì)控制回路的信號(hào)產(chǎn)生瞬態(tài)干擾，對(duì)功率回路造成一定的影響。因此，在驅(qū)動(dòng)信號(hào)加載在IGBT模塊之前，需要對(duì)驅(qū)動(dòng)信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理，剔除錯(cuò)誤信號(hào)對(duì)功率回路的影響，降低故障風(fēng)險(xiǎn)。

1）短脈沖抑制

       短脈沖信號(hào)會(huì)對(duì)功率回路造成不良影響。針對(duì)此類信號(hào)的干擾，也可以通過(guò)數(shù)字化電路來(lái)屏蔽。

       短脈沖的抑制功能的實(shí)現(xiàn)如圖6所示，其中PWM_in，Cnt1和Cnt2為兩個(gè)計(jì)數(shù)器。假設(shè)當(dāng)輸入信號(hào)的持續(xù)時(shí)間小于10個(gè)時(shí)鐘周期即可認(rèn)為是短脈沖。當(dāng)脈沖輸入PWM_in大于10個(gè)時(shí)鐘周期時(shí)，PWM_out輸出對(duì)應(yīng)的信號(hào)；而當(dāng)脈沖輸入PWM_in小于10個(gè)時(shí)鐘周期時(shí)，即認(rèn)為是過(guò)窄的脈沖信號(hào)，進(jìn)行濾除，忽略這個(gè)短脈沖信號(hào)并保持原有的狀態(tài)，防止對(duì)后端驅(qū)動(dòng)的影響。

圖6  短脈沖抑制流程圖

2 ）死區(qū)時(shí)間設(shè)置

      半橋模式的IGBT模塊在應(yīng)用時(shí)，需要設(shè)置對(duì)應(yīng)的死區(qū)時(shí)間來(lái)避免IGBT的直通危險(xiǎn)。

       如圖7所示為死區(qū)時(shí)間的數(shù)字化控制框圖。其中，TOP_in和BOT_in分別為上下半橋的控制信號(hào)。由于死區(qū)時(shí)間的設(shè)置只針對(duì)由于功率器件的關(guān)斷存在延時(shí)而造成的短路現(xiàn)象，因而，可只考慮上下半橋的輸入信號(hào)相反這一種情況。假設(shè)死區(qū)時(shí)間為tTD，即當(dāng)下半橋關(guān)斷信號(hào)輸入后，經(jīng)時(shí)長(zhǎng)為tTD的延時(shí)后，再控制上半橋開(kāi)通；反之，當(dāng)上半橋關(guān)斷信號(hào)輸入后，經(jīng)時(shí)長(zhǎng)為tTD的延時(shí)后，再控制下半橋開(kāi)通。

圖7  死區(qū)時(shí)間設(shè)置流程圖

3）互鎖設(shè)置

      互鎖操作也是避免半橋工作模式下IGBT的直通故障的一種有效措施。并且，這種操作是針對(duì)由于控制信號(hào)異常而導(dǎo)致輸入到上下半橋的控制信號(hào)同時(shí)為高，而導(dǎo)致上下半橋直通的故障。

      如圖8所示為互鎖操作的數(shù)字化控制框圖。其中，TOP_in和BOT_in分別為上下半橋的控制信號(hào)。當(dāng)控制信號(hào)傳送至驅(qū)動(dòng)器后，驅(qū)動(dòng)器會(huì)對(duì)上下半橋的控制信號(hào)進(jìn)行分析對(duì)比，若兩路信號(hào)TOP_in和BOT_in相同且同時(shí)為高電平，此時(shí)為了功率回路的安全起見(jiàn)，驅(qū)動(dòng)器會(huì)對(duì)上下兩路信號(hào)置零且對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行封鎖。從而實(shí)現(xiàn)對(duì)此類故障的處理。

  圖8  互鎖操作流程圖

4） 過(guò)頻保護(hù)

       不同的IGBT應(yīng)用的環(huán)境不同，一般工作頻率都會(huì)有所限制，例如應(yīng)用于軌道交通列車中的3300V等級(jí)IGBT，其工作頻率大概約為700Hz。如果工作頻率過(guò)高，則IGBT的開(kāi)關(guān)損耗將會(huì)增大也可能影響整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。此外，信號(hào)頻率過(guò)快也會(huì)使得驅(qū)動(dòng)電路的自身?yè)p耗大大增加，有可能導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)器自身故障，如柵源電壓欠壓或過(guò)熱損壞等問(wèn)題，進(jìn)而影響IGBT的正常工作。因此，在數(shù)字化程序設(shè)計(jì)中，對(duì)輸入信號(hào)的頻率進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，若PWM信號(hào)的頻率大于IGBT及系統(tǒng)要求的最高工作頻率時(shí)，應(yīng)對(duì)該驅(qū)動(dòng)信號(hào)進(jìn)行封鎖，進(jìn)而達(dá)到過(guò)頻保護(hù)的效果。

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《大功率IGBT驅(qū)動(dòng)與保護(hù)技術(shù)》
楊媛，文陽(yáng) 著
北京：科學(xué)出版社，2018.6
ISBN 978-7-03-057703-0
責(zé)任編輯：宋無(wú)汗

目錄

第1章 概述 
1.1 引言 
1.2 功率半導(dǎo)體器件介紹 
1.2.1 功率二極管 
1.2.2 功率MOSFET 
1.2.3 晶閘管及其相關(guān)器件 
1.2.4 IGBT 
1.2.5 發(fā)展現(xiàn)狀及展望 
1.3 IGBT驅(qū)動(dòng)介紹 
1.3.1 被動(dòng)式驅(qū)動(dòng)電路 
1.3.2 主動(dòng)式驅(qū)動(dòng)電路 
1.4 大功率IGBT串并聯(lián)技術(shù) 
1.4.1 IGBT并聯(lián)均流技術(shù) 
1.4.2 IGBT串聯(lián)均壓技術(shù) 
1.5 展望 
1.5.1 IGBT在線監(jiān)測(cè)與故障分析 
1.5.2 大功率IGBT串并聯(lián)技術(shù) 
1.5.3 SiC器件驅(qū)動(dòng)與保護(hù)電路研究 
 
第2章 IGBT的開(kāi)關(guān)特性及主要參數(shù) 
2.1 等效電路分析 
2.1.1 IGBT等效電路 
2.1.2 開(kāi)關(guān)過(guò)程等效電路 
2.2 IGBT開(kāi)關(guān)特性 
2.2.1 IGBT開(kāi)通過(guò)程 
2.2.2 IGBT關(guān)斷過(guò)程 
2.3 擎住效應(yīng) 
2.4 安全工作區(qū) 
2.5 續(xù)流二極管 
2.5.1 續(xù)流二極管靜態(tài)特性 
2.5.2 續(xù)流二極管開(kāi)通特性 
2.5.3 續(xù)流二極管關(guān)斷特性 
2.6 IGBT的數(shù)據(jù)手冊(cè) 
2.6.1 IGBT的極限參數(shù) 
2.6.2 IGBT的特征參數(shù) 
2.6.3 續(xù)流二極管的特征參數(shù) 

第3章 IGBT驅(qū)動(dòng)電路 
3.1 驅(qū)動(dòng)電路簡(jiǎn)介 
3.1.1 驅(qū)動(dòng)電壓 
3.1.2 門極電阻 
3.1.3 驅(qū)動(dòng)電流 
3.2 驅(qū)動(dòng)電源 
3.2.1 驅(qū)動(dòng)功率計(jì)算 
3.2.2 DC/DC電路設(shè)計(jì) 
3.3 驅(qū)動(dòng)信號(hào)隔離 
3.3.1 光隔離方式 
3.3.2 脈沖變壓器隔離方式 
3.4 驅(qū)動(dòng)器其他要求 
3.4.1 短脈沖抑制 
3.4.2 死區(qū)時(shí)間設(shè)置 
3.4.3 互鎖設(shè)置 
 
第4章 IGBT故障分析與保護(hù)電路 
4.1 電流故障及其保護(hù)電路 
4.1.1 電流故障分析 
4.1.2 過(guò)電流保護(hù)電路 
4.2 過(guò)壓保護(hù) 
4.2.1 過(guò)壓故障與原因分析 
4.2.2 過(guò)壓保護(hù)電路 
4.3 過(guò)溫保護(hù) 
4.3.1 溫度對(duì)IGBT的影響分析 
4.3.2 過(guò)溫保護(hù)策略 
4.4 欠壓保護(hù) 
4.4.1 欠壓故障分析 
4.4.2 欠壓保護(hù)策略 

第5章 數(shù)字化IGBT驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路的實(shí)現(xiàn) 
5.1 數(shù)字化驅(qū)動(dòng)保護(hù)器總體方案設(shè)計(jì) 
5.2 驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì) 
5.3 數(shù)字化保護(hù)電路設(shè)計(jì) 
5.4 信號(hào)預(yù)處理 
5.4.1 短脈沖抑制 
5.4.2 死區(qū)時(shí)間設(shè)置 
5.4.3 互鎖設(shè)置 
5.4.4 過(guò)頻保護(hù) 
 
第6章 并聯(lián)均流 
6.1 影響并聯(lián)均流的因素 
6.1.1 IGBT模塊靜態(tài)均流影響因素分析 
6.1.2 IGBT模塊動(dòng)態(tài)均流影響因素分析 
6.2 并聯(lián)均流的措施 
6.2.1 器件選型 
6.2.2 驅(qū)動(dòng)電路的對(duì)稱性設(shè)計(jì) 
6.2.3 功率回路的阻抗與寄生參數(shù)的對(duì)稱性 
6.2.4 降額法 
6.2.5 有源門極控制法 
6.2.6 電感均流法 
6.2.7 有源門極控制IGBT并聯(lián)均流 
6.2.8 分散式有源門極控制法 

第7章 現(xiàn)有驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品介紹及應(yīng)用 
7.1 IR系列驅(qū)動(dòng)器 
7.1.1 IR2110電氣特性 
7.1.2 IR2110驅(qū)動(dòng)電路抗干擾技術(shù) 
7.2 EXB系列集成驅(qū)動(dòng)器 
7.2.1 EXB系列集成驅(qū)動(dòng)器使用特點(diǎn) 
7.2.2 EXB系列集成驅(qū)動(dòng)器應(yīng)用電路 
7.3 落木源TX-KA101驅(qū)動(dòng)器 
7.3.1 TX-KA101驅(qū)動(dòng)器基本功能 
7.3.2 TX-KA101三段式驅(qū)動(dòng)保護(hù) 
7.3.3 TX-KA101應(yīng)用參考電路 
7.4 青銅劍2QD0435T17-C驅(qū)動(dòng)器 
7.4.1 2QD0435T17-C基本功能 
7.4.2 2QD0435T17-C原邊接口電路描述 
7.4.3 2QD0435T17-C副邊接口電路描述 
7.4.4 2QD0435T17-C工作特點(diǎn) 
7.5 SCALE系列 
7.5.1 驅(qū)動(dòng)核概述 
7.5.2 2SC0535T原方接口電路描述 
7.5.3 2SC0535T副方接口電路描述 
7.6 Inpower系列數(shù)字驅(qū)動(dòng)器 
7.7 Amantys門極驅(qū)動(dòng)器 
7.8 驅(qū)動(dòng)器應(yīng)用舉例 
7.8.1 驅(qū)動(dòng)器在有源電力濾波器中的應(yīng)用 
7.8.2 驅(qū)動(dòng)器在機(jī)車牽引中的應(yīng)用 

第8章 IGBT功率模塊及IPM 
8.1 功率半導(dǎo)體模塊 
8.1.1 模塊結(jié)構(gòu)與特點(diǎn) 
8.1.2 功率模塊的性能 
8.1.3 IGBT模塊新技術(shù) 
8.2 IPM 
8.2.1 IPM特點(diǎn) 
8.2.2 IPM結(jié)構(gòu)與性能 
8.2.3 IPM保護(hù)功能 
8.2.4 IPM封裝新技術(shù) 
8.3 IPM產(chǎn)品介紹 
8.3.1 低電感內(nèi)部結(jié)構(gòu) 
8.3.2 SKiiP系列IPM功能 
 
第9章 IGBT測(cè)試與裝置 
9.1 雙脈沖測(cè)試平臺(tái) 
9.1.1 功率部分 
9.1.2 測(cè)量設(shè)備 
9.2 雙脈沖測(cè)試方法 
9.2.1 雙脈沖測(cè)試意義 
9.2.2 雙脈沖測(cè)試簡(jiǎn)介 
9.2.3 雙脈沖實(shí)驗(yàn)的關(guān)注點(diǎn) 
9.2.4 雙脈沖實(shí)驗(yàn)的其他作用 
9.3 短路測(cè)試方法 
9.3.1 一類短路測(cè)試 
9.3.2 二類短路測(cè)試