IGBT驅(qū)動電路中的鉗位電路

在IGBT驅(qū)動電路中有時會用到鉗位電路，其主要目的是為了保護(hù)IGBT器件，避免運(yùn)行參數(shù)超過集電極或者門極的極限參數(shù)，今天我們總結(jié)一下Vce以及Vge鉗位電路設(shè)計(jì)使用注意事項(xiàng)。

Vce鉗位電路

Vce鉗位電路目的是為了避免在大電流、短路、低溫等特殊工況時，Vce之間的尖峰電壓超過器件可以耐受的最大值，該電路的基本結(jié)構(gòu)如下圖所示。該電路由于設(shè)計(jì)簡單而且能起到立桿見影的效果，被很多設(shè)計(jì)者采用。

圖一 有源鉗位電路示意圖

其鉗位電壓的選擇可以采用以下公式：

其中：

●   Vmax為電路設(shè)計(jì)中允許的Vce電壓最大值， 應(yīng)考慮器件阻斷電壓以及余量

●   Vz為鉗位二極管的額定電壓

●   aT為溫漂系數(shù)，通常為0.1%，具體的數(shù)值需要查閱所選擇器件的數(shù)據(jù)手冊

●   Tj為器件實(shí)際的工作溫度

●   Tv為器件鉗位電壓值的容差，比如有5%或者10%，具體值查閱器件數(shù)據(jù)手冊

●   Vce peak為器件阻斷電壓

但是，對于該電路也存在兩種截然不同的觀點(diǎn)，一種觀點(diǎn)認(rèn)為，由于鉗位二極管容差以及溫漂影響很大，其實(shí)際運(yùn)行時開啟的電壓值變化幅度大，導(dǎo)致鉗位電壓值不固定，因此在實(shí)際設(shè)計(jì)中不采用；另一種觀點(diǎn)認(rèn)為，這種電路實(shí)現(xiàn)比較簡單，即使二極管特性不是很穩(wěn)定但是適當(dāng)增加冗余或者采用多個鉗位電壓較低的二極管串聯(lián)，也可以達(dá)到減小鉗位二極管容差的目的，從而使鉗位電壓值偏差相對減小。兩種設(shè)計(jì)思路各有利弊，你會考慮哪種呢，歡迎大家發(fā)表各自的見解。詳細(xì)工作原理也可參照微信文章鏈接