El circuito controlador de semiconductores de potencia es una subcategoría importante de circuitos integrados, potentes, utilizados para circuitos integrados de controladores IGBT, además de proporcionar nivel y corriente de accionamiento, a menudo con funciones de protección del accionamiento, incluida la protección contra cortocircuitos por desaturación, apagado por subtensión, abrazadera Miller y apagado de dos etapas. , apagado suave, SRC (control de velocidad de aceleración), etc. Los productos también tienen diferentes niveles de rendimiento de aislamiento.Sin embargo, como circuito integrado, su paquete determina el consumo máximo de energía, la corriente de salida del IC del controlador puede ser superior a 10 A en algunos casos, pero aún no puede satisfacer las necesidades de conducción de los módulos IGBT de alta corriente. Este documento analizará la conducción IGBT. expansión actual y actual.
Cómo ampliar la corriente del controlador
Cuando es necesario aumentar la corriente del controlador, o cuando se activan IGBT con corriente alta y capacitancia de puerta grande, es necesario expandir la corriente para el IC del controlador.
Usando transistores bipolares
El diseño más típico de controlador de puerta IGBT es realizar una expansión actual mediante el uso de un seguidor de emisor complementario.La corriente de salida del transistor seguidor de emisor está determinada por la ganancia de CC del transistor hFE o β y la corriente de base IB, cuando la corriente necesaria para impulsar el IGBT es mayor que IB*β, entonces el transistor entrará en el área de trabajo lineal y la salida La corriente de accionamiento es insuficiente, entonces la velocidad de carga y descarga del condensador IGBT será más lenta y las pérdidas de IGBT aumentarán.
Usando MOSFET
Los MOSFET también se pueden usar para la expansión actual del controlador; el circuito generalmente se compone de PMOS + NMOS, pero el nivel lógico de la estructura del circuito es lo opuesto al transistor push-pull.El diseño de la fuente PMOS del tubo superior está conectado a la fuente de alimentación positiva, la puerta está más baja que la fuente de un voltaje dado PMOS encendido y la salida del controlador IC generalmente está encendida a un alto nivel, por lo que se utiliza la estructura PMOS + NMOS. Puede requerir un inversor en el diseño.
¿Con transistores bipolares o MOSFET?
(1) Diferencias de eficiencia, generalmente en aplicaciones de alta potencia, la frecuencia de conmutación no es muy alta, por lo que la pérdida de conducción es la principal, cuando el transistor tiene la ventaja.Muchos diseños actuales de alta densidad de potencia, como los motores de vehículos eléctricos, donde la disipación de calor es difícil y las temperaturas son altas dentro de la carcasa cerrada, cuando la eficiencia es muy importante y se pueden elegir circuitos de transistores.
(2) La salida de la solución de transistor bipolar tiene una caída de voltaje causada por VCE (sat), el voltaje de suministro debe aumentarse para compensar el tubo de accionamiento VCE (sat) para lograr un voltaje de accionamiento de 15 V, mientras que la solución MOSFET casi se puede lograr una salida de riel a riel.
(3) Voltaje soportado MOSFET, VGS solo alrededor de 20 V, lo que puede ser un problema que requiere atención cuando se utilizan fuentes de alimentación positivas y negativas.
(4) Los MOSFET tienen un coeficiente de temperatura negativo de Rds (encendido), mientras que los transistores bipolares tienen un coeficiente de temperatura positivo y los MOSFET tienen un problema de fuga térmica cuando se conectan en paralelo.
(5) Si se activan MOSFET de Si/SiC, la velocidad de conmutación de los transistores bipolares suele ser más lenta que la de los MOSFET objeto de activación, por lo que se debe considerar el uso de MOSFET para extender la corriente.
(6) La robustez de la etapa de entrada a ESD y sobretensión, la unión PN del transistor bipolar tiene una ventaja significativa en comparación con el óxido de puerta MOS.
Los transistores bipolares y las características MOSFET no son las mismas, qué usar o usted mismo debe decidir de acuerdo con los requisitos de diseño del sistema.
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Hora de publicación: 17 de mayo de 2022