IGBT智能功率模塊的驅(qū)動保護(hù)研究.pdf

1、IGBT具有高功率容量且驅(qū)動電路簡單的特點，因而被廣泛應(yīng)用于電力電子功率裝置中。同時隨著對功率裝置系統(tǒng)集成度越來越高的要求，集成有IGBT功率芯片和驅(qū)動保護(hù)電路的智能功率模塊(IPM)應(yīng)運而生。具有高可靠性和高集成度特點的IGBT智能功率模塊能夠提高電力電子功率裝置的功率密度，并簡化系統(tǒng)開發(fā)的步驟。本文開展IGBT智能功率模塊的驅(qū)動保護(hù)技術(shù)的研究，主要包括兩方面內(nèi)容:一是IGBT短路保護(hù)中的自適應(yīng)屏蔽電路方案，二是IGBT驅(qū)動保護(hù)技術(shù)的

2、抗干擾設(shè)計。
　　本文第一章介紹了常用的IGBT驅(qū)動隔離方案，對不同的保護(hù)類型及其原理進(jìn)行了分析。
　　本文第二章針對基于VCE檢測的IGBT短路保護(hù)方案中傳統(tǒng)屏蔽電路的不足，設(shè)計了一種自適應(yīng)屏蔽電路，能夠在IGBT開通后自動判斷何時開始進(jìn)行短路故障地監(jiān)測，而不需要根據(jù)IGBT的類型以及工況對屏蔽電路參數(shù)進(jìn)行特定地設(shè)計。同時，與傳統(tǒng)屏蔽電路的保護(hù)方案不同的是，自適應(yīng)屏蔽電路的優(yōu)化方案中，在IGBT發(fā)生短路故障后，該故障能夠被

3、立即檢測到，故障的IGBT能夠被更快地關(guān)斷。
　　IGBT驅(qū)動保護(hù)電路的高可靠性對于智能功率模塊的穩(wěn)定運行十分關(guān)鍵。本文第三章首先對智能功率模塊的主電路結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析，然后分析了模塊內(nèi)部電磁場的分布情況并用仿真結(jié)果進(jìn)行了相應(yīng)的驗證。而后根據(jù)模塊內(nèi)部電磁場分布的情況，對驅(qū)動保護(hù)電路板在布局和布線兩個方面進(jìn)行了相應(yīng)的抗干擾設(shè)計，使得驅(qū)動信號回路和保護(hù)信號回路這兩個關(guān)鍵回路能夠可靠地傳輸信號，最后通過實驗驗證了驅(qū)動信號回路設(shè)計的重要性。