IGBT的柵極電壓可通過(guò)不同的驅(qū)動(dòng)電路來(lái)產(chǎn)生。這些驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)的優(yōu)劣對(duì)IGBT構(gòu)成的系統(tǒng)長(zhǎng)期運(yùn)行可靠性產(chǎn)生直接影響。為了確保IGBT的完全飽和以及較小化通態(tài)損耗，同時(shí)還要限制短路電流和功率應(yīng)力，正向柵極電壓必須控制在適當(dāng)范圍內(nèi)。

此外，IGBT的正柵壓VGE與其導(dǎo)通電阻和損耗密切相關(guān)。VGE越大，導(dǎo)通電阻越低，從而損耗越小。然而，過(guò)大的VGE可能導(dǎo)致IGBT在過(guò)流時(shí)出現(xiàn)內(nèi)部寄生晶閘管的靜態(tài)擎柱效應(yīng)，進(jìn)而導(dǎo)致器件失效。相反，如果VGE過(guò)小，IGBT的工作點(diǎn)可能進(jìn)入線性放大區(qū)，最終因過(guò)熱而損壞。因此，開(kāi)通時(shí)的柵極驅(qū)動(dòng)電壓應(yīng)維持在12至20V之間。

在IGBT處于斷態(tài)時(shí)，其柵極電壓為零。由于IGBT的關(guān)斷過(guò)程中可能承受高dv/dt，伴隨產(chǎn)生關(guān)斷浪涌電流，這可能干擾柵極關(guān)斷電壓并導(dǎo)致誤開(kāi)通。為了避免這種情況，必須在柵極上施加一個(gè)反向關(guān)斷偏壓，以保持IGBT在集電極-發(fā)射極電壓上出現(xiàn)dv/dt噪聲時(shí)的關(guān)斷狀態(tài)。此外，采用反向偏壓還有助于減少關(guān)斷損耗。理想情況下，反向偏壓應(yīng)在-5至-15V之間。

光耦合器-ICPL-155E

光電耦合器主要由三部分組成：光的發(fā)射、光的接收及信號(hào)放大。光的發(fā)射部分主要由發(fā)光器件構(gòu)成，發(fā)光器件一般都是發(fā)光二極管，發(fā)光二極管加上正向電壓時(shí)，能將電能轉(zhuǎn)化為光能而發(fā)光，發(fā)光二極管可以用直流、交流、脈沖等電源驅(qū)動(dòng)，但發(fā)光二極管在使用時(shí)必須加正向電壓。光的接收部分主要由光敏器件構(gòu)成，光敏器件一般都是光敏晶體管，光敏晶體管是利用PN結(jié)在施加反向電壓時(shí)，在光線照射下反向電阻由大變小的原理來(lái)工作的。

在光電耦合器輸入端加電信號(hào)使發(fā)光源發(fā)光，光的強(qiáng)度取決于激勵(lì)電流的大小，此光照射到封裝在一起的受光器上后，因光電效應(yīng)而產(chǎn)生了光電流，由受光器輸出端引出，這樣就實(shí)現(xiàn)了電一光一電的轉(zhuǎn)換。

工采網(wǎng)代理的光耦合器 - ICPL-155E由砷化鎵紅外發(fā)光二極管和集成的高增益、高速光電探測(cè)器組成。該器件采用SOP5封裝。光電探測(cè)器內(nèi)部配備有法拉第屏蔽，確保了±20 kV/us的共模瞬態(tài)抗擾度。ICPL-155E適用于IGBT或功率MOSFET的直接?xùn)艠O驅(qū)動(dòng)電路。

引腳配置和真值表：

引腳配置和真值表

光耦 - ICPL-155E的特性：

工作溫度范圍：-40℃~+105℃

較大傳播延遲為200納秒

共模瞬態(tài)抗擾度：±20kV/us（較小值）

傳播延遲偏斜：±85納秒（較大值）

絕緣電壓：3750 Vrms（較小值）

監(jiān)管批準(zhǔn)（待批準(zhǔn)）

-UL-UL1577

-VDE-EN60747-5-5 VDE0884-5

-CQC - GB4943.1

光電耦合器 - ICPL-155E的應(yīng)用：

等離子顯示器（PDPs）

晶體管逆變器

MOSFET柵極驅(qū)動(dòng)器

IGBT門驅(qū)動(dòng)器

安芯微在國(guó)產(chǎn)光耦合器領(lǐng)域頗有建樹(shù)，技術(shù)以及產(chǎn)品方面已經(jīng)很完善，如果想了解更多光耦合器的技術(shù)資料，請(qǐng)登錄工采網(wǎng)官網(wǎng)進(jìn)行咨詢。

審核編輯 黃宇