设计三电平拓扑的IGBT驱动需解决的问题

为了能使设计更为易于且保障元器件在应用领域中具有更高的裕量，这种模块使用了增强型IGBT和二极管芯片，抗压实现650V。这种新的芯片与众所周知的600VIGBT3元器件一致，具有同样的导通特性和开关特性；而且可靠性并没有发生改变(如SOA、RBSOA、SCSOA)。

这种借助新型的IGBT和二极管终端构造的研发能够实现，并保障了超薄的70?m芯片厚度不发生改变。

所以，650VIGBT的集电极－发射极饱和电压VCE_SAT在25°C依然保持在较低的1.45V水平(150°C时为1.70V)。元器件的开关损耗较低，当开关频率为16kHz时，损耗仅占逆变器总损耗的3分之一。

另外，该IGBT还具有极其平滑的电流拖尾特性，即便 在极端的环境下，也不会造成电压过冲。

二极管的VF-Qrr关系也作了优化，正向压降极在25°C环境下为1.55V((150°C时为1.45V)，并保持器软关断特性。

【设计三电平拓扑的IGBT驱动所面对的问题】

在中、小功率的三电平NPC拓扑应用领域中，为了能使系统特性发挥到最佳，对IGBT的驱动强调了某些具体需求。

较高的开关频率因为开关频率范围从16kHz到30kHz，驱动器必需为每一个IGBT提供一致且较小的传送延迟时间，便于减少死区时间。

因为650V元器件具有快速的开关速度，所以死区时间一般决定于驱动器的传送延迟时间的变化。

倘若死区时间相对于开关周期太长，会造成逆变器的輸出非线性，进而为控制算法产生多个其他的问题。

拓扑线路构造尽管这种元器件的抗压电压仅为600V或650V，但驱动器的隔离需求却与1200V同样。因为驱动电路数量增加一倍，所以必需使用适用于该驱动器的设计，且要其电源具备数量较少的部件和较小的PCB空间。

驱动线路的保护作用如短路监测和欠压锁定等要与三电平NPC拓扑配对。首先断开1个内部的IGBT(图1中的T2、T3)，会造成母线电压彻底施加到这一元器件上，因为超出了元器件SCSOA或RBSOA区域，将造成元器件立即失效。

以上就是CATELEC西班牙技术人员对设计三电平拓扑的IGBT驱动需解决的问题的介绍，CATELEC西班牙供应整流桥模块、晶闸管模块、二极管模块等半导体模块,传承电子科技(江苏)有限公司自营品牌catelec西班牙，与多家零售商和代理商建立了长期稳定的合作关系。