
本文要說的話題與IGBT有關,如下圖:

在文章《一文認識變頻器的IGBT(逆變模塊)》中提過IGBT是晶體管與mos管的結合體,晶體管負責高電壓與大電流,而mos管控制晶體管的開通與關斷,看上面這張圖,再形象不過!
IGBT的導通與關斷是由G極和E極之間的電壓UGE決定,當UGE大于開啟電壓Uo時,mos管內形成導電溝道,其漏源電流作為晶體管的基極電流,IGBT導通。當G極與E極之間不加信號或施加反向電壓時,mos內的導電溝道消失,晶體管基極電流被切斷,IGBT即關斷。
透過其工作原理不難看出,當IGBT出現炸管時,其驅動電路勢必也會受到波及,所以,再對IGBT更換完畢以后,勢必要對驅動電路進行檢測,若強行上電試機的話,很有可能再次炸掉。
IGBT驅動電路大題如下:

當輸入電壓UI為“+”時,VT1導通,VT2截止,電流從正向驅動電源通過柵極電阻RG流向柵極,RG電阻通常為100左右,此時,UGE電壓約為+15V,IGBT飽和導通。
當輸入電壓UI為“-”時,VT1截止,VT2導通,電流從IGBT的柵極通過柵極電阻RG流向反向偏置電源,柵極上得到負的偏置電壓-UGE(-5~-10V),此時,IGBT將截止。
在IGBT驅動電路中,比較流行的還是帶走光耦隔離的驅動電路,因為,它能起到強電隔離的作用,尤其是在IGBT炸管時,不至于導致前段電路受到影響。如下圖:

當有信號UI輸入時,光耦晶體管導通,A點為低電位,晶體管VT1沒有基極電流而截止,B點為高電位,晶體管VT3截止而VT2導通,IGBT的柵極通過VT2而得到正向驅動電壓,IGBT將飽和導通。
當沒有輸入信號UI輸入時,光耦晶體管截止,A點為高電位,晶體管VT1得到基極電流而導通,B點為低電位,晶體管VT2截止而VT3導通,IGBT的柵極G通過VT3而得到反向偏置電壓,IGBT截止。
通過以上,不難看出,要判斷一路IGBT驅動是否正常,要滿足兩個條件,一是信號電壓UI的有無,而這個UI是由CPU發出的,可模擬獲取。再者是IGBT的正反向電壓是否可以正常獲取,可通過示波器獲取。以上步驟,均為模擬獲取,在變頻器上電前完成。
前段時間,就有一臺變頻器試機缺相,經歷過炸機,檢測發現,該路驅動光耦直接沒電,查來查去最終到了開關電源上。
不同廠家的變頻器IGBT驅動電路不同,但實現原理基本是相通的,希望能提供些許借鑒。
作者:電氣星辰