управление igbt схема

управление igbt схема — это биполярный транзистор с изолированным затвором, который сочетает в себе преимущества полевых и биполярных транзисторов. IGBT используются в мощных высоковольтных схемах, где требуются высокая скорость переключения, небольшие потери при открытом транзисторе и низкая мощность управления.

Упрощённая эквивалентная схема IGBT включает биполярный транзистор, образующий силовой канал, и полевой транзистор, который служит каналом управления. Объединение этих элементов реализовано структурой элементарных ячеек в одном кристалле.

Для выбора IGBT-модулей для преобразователей рекомендуется следовать определённому алгоритму:

1. Определение номинального и максимального напряжения звена постоянного тока.
2. Выбор типа модуля по классификационному напряжению.
3. Расчёт статических и динамических потерь в каждом элементе модуля при максимально допустимой температуре.
4. Расчёт предельной температуры радиатора в зоне установки модуля.
5. Определение предельного тока на выходе преобразователя и выбор максимальной частоты переключений для предельного выходного тока.
6. Выбор модуля IGBT с номинальным током не меньше предельного значения на выходе преобразователя.

Управление IGBT-схемами осуществляется с помощью драйверов, которые вырабатывают управляющие импульсы, обеспечивают коммутацию ключей в нужном частотном диапазоне и согласовывают работу полупроводниковых устройств с блоком управления.

При выборе драйверов для IGBT-модулей рекомендуется руководствоваться следующими рекомендациями:

1. Напряжение цепи «коллектор-эмиттер» должно составлять +15±10% В для снижения динамических потерь и обеспечения стабильной работы транзистора при отпирании ключа и -7…-15 В для запирания.
2. Длительность импульсов напряжения выхода драйвера должна быть меньше времени коммутации транзисторов в 5–10 раз.
3. Внутреннее сопротивление драйвера управления должно выбираться в пределах диапазона конкретного модуля с учётом динамических потерь.
4. Напряжение запирания должно обеспечивать гарантированное отключение IGBT при любых условиях.

Для уменьшения помех драйвер рекомендуется подключать к модулю витой парой или устанавливать плату на контакты управления модулем.

Защита и охлаждение IGBT-схем осуществляются с помощью RC- и RCD-фильтров, настроек драйвера и установки теплоотвода.