一种新型IGBT多阶段驱动方法

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绝缘栅双极型晶体管(IGBT)在各种中大功率电力电子装置中得到广泛应用,但是IGBT在开关瞬态产生的电压过冲和电流过冲,不但会增加电路电磁干扰,甚至会损坏器件。因此,通过IGBT驱动电路时就需要考虑减小IGBT在开关瞬态中的电压过冲和电流过冲的方法受到广泛的关注。本论文以IGBT有源驱动为研究对象,对多阶段驱动方式对IGBT开关特性的影响进行研究。首先,论文对IGBT的开关特性及现有的IGBT多阶段驱动方法进行了分析,传统多阶段驱动方法通过在特定驱动阶段改变驱动电压或者驱动电阻的方式以抑制IGBT在开关瞬态中的电压过冲和电流过冲,但是这一方法也存在一些缺点如驱动电路复杂、控制信号易受干扰,模拟电平隔离困难,损耗增加明显等。为了解决现有IGBT多阶段驱动方法的一些缺点,优化其性能,本文提出了一种新型IGBT多阶段驱动。该方法基于电压变化率和电流变化率的信号反馈,通过电压和电阻复合改变的方法,将IGBT开关过程分阶段控制,在达到控制效果(电压电流过冲)的前提下减小开关时间和开关损耗,通过数字控制电路完成反馈控制,简化了驱动电路。最后,论文搭建了仿真模型双脉冲测试平台进行验证,给出了实验结果,仿真和实验测试验证论文所研究的新型多阶段驱动方法的优点。
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