适用于IGBT驱动电路的EL3120
作者：admin 发布时间：1970-01-01 08:33 浏览次数 :
如今整个世界趋势讲究绿能环保，以电能源取代传统的石化燃料能源，而选用高效率、高功率的元件，是解决环境污染和降低碳排放的关键问题之一。
IGBT作为功率控制元件，它拥有拥有高输入阻抗及低导通压降 拥有高输入阻抗及低导通压降 (低导通阻抗)的优点，在一些高效率设备上通常都有应用到IGBT功率控制元件，例如电动车、马达驱器风力 /太 阳能发电、再生源逆变器 (Renewable Energy Inverter)及 UPS不断电系统等等设备上。
本篇文章小编给大家简单说明一下有关IGBT的主要特性。
IGBT主要特性
导通和关闭的特性决定开关功率元件的性能并连带影响元件的功率损耗。导通和关闭的速度主要取决于 IGBT 内部的输入电容（CGE）和米勒电容（CGC）。下图为 IGBT 寄生电容示意图。
IGBT 在切换到导通状态过程中，闸极充电电压会有一段区间变得平坦，称之为米勒平台，其中米勒电容（CGC）会影响米勒平台的时间长短，进而影响 IGBT 开启与关闭的速度。IGBT 闸极的充电过程如下图 所示，闸极充电至额定电压所需的电荷量为（Qg），在 IGBT 规格书上可得知此参数。
GBT 是电压驱动元件，需要闸极电压来使集极与射极导通或关闭，由于 IGBT 输入电容（CGE）较大，因此在关闭时使用负电压作为驱动，可以确保闸极在零电压以下, 抵抗米勒效应对闸极的干扰，防止闸极重新启动，如下图显示为具有负电压的闸极驱动电路。
当 IGBT 截止时，集极电压会快速上升，会在闸极产生较大的电压，因此将齐纳二极体反接到IGBT 的闸极与射极时，可以防止闸极上遭到过电压而损坏（通过钳位限制闸极的电压），防止 VGE被击穿。
接下来介绍下IGBT 闸极驱动器 EL3120 在不同的应用需求中常见的电路配置型态。
IGBT 闸极驱动器 EL3120介绍:
EL3120是8 PIN封装的IGBT GATE DRIVER，最大驱动电流为2.5A，具有高速驱动及低功耗的特性，拥有±25KV共模杂讯抑制能力(CMTI)，非常适合用于IGBT的驱动电路。
1.闸极驱动器欠压锁定
EL3120 驱动器具有欠压锁定（UVLO）功能，可以确保EL3120电源电压过低的情况下停止输出IGBT闸极的控制讯号，避免EL3120输出电压低于IGBT闸极最小驱动电压(Vgth)，导致工作模式转移到线性区造成高功耗的情况，提高驱动电路的安全性。
2.IGBT 驱动电路计算范例
以下为实际应用案例，EL3120 等效电路如图 10 所示，其内部使用的 MOSFET 具有较低的导通阻抗(ROH/ROL)，EL3120 可以使用或不使用负电压作为关闭 IGBT 的驱动，在不使用负电压时，其关闭时候的闸极电压 VOL 小于 0.5V，可以确保 IGBT 不会因米勒平台效应导致 IGBT 重新启动，造成短路。
GBT 内部闸极电阻为(R_Gint)，当 EL3120 输出处于低准位时，此时 IGBT 闸极对地的路径为Rg+ROL+ R_Gint，若 Rg+ROL+ R_Gint越低，则 IGBT 闸极越不容易受米勒效应影响。闸极的放电路径越长产生的寄生电感及电阻也越大，容易受杂讯干扰影响性能，故建议尽可能缩短 PCB Layout 路径。
以上为 IGBT 的基本特性介绍及计算案列，在许多应用中 IGBT 一般作为马达的驱动元件，因此需要使用光耦驱动器作为隔离器件，以提高杂讯抑制能力和安全性。
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