طراحي و ساخت يک راه‌انداز گيت IGBT با حفاظتهای لازم و ادوات SMD
محورهای موضوعی : مهندسی برق و کامپیوترمهدي فاضلي 1 * , سيداديب ابريشمي‌فر 2
1 - پژوهشكده برق جهاد دانشگاهي
2 - دانشگاه علم و صنعت ایران
کلید واژه: راه‌انداز IGBTکنترل IGBTمدارهای راه‌انداز گيت IGBT,
چکیده مقاله :
راه‌اندازهای گيت در مبدل‌های قدرت نوين که از عنصر قدرت IGBT استفاده مي‌کنند، بايد چندين عملکرد اساسی همچون ايزولاسيون الکتريکی، تقويت جريان و حفاظت در برابر اضافه جريان و ولتاژ را به اجرا بگذارند. مقاله حاضر يک نمونه از چنين راه‌اندازهايی را توصيف می‌کند که تماماً توسط ادوات SMD ساخته شده و برای IGBT های قدرت متوسط يا زياد مناسب است. اين راه‌انداز شامل منبع تغذيه سوئيچينگ ايزوله، مدارهای بافر، برخی توابع حفاظتی و همچنين حفاظت در برابر اتصال کوتاه IGBT است. مدار توانائی اعمال جريان تا اوج 6 آمپر با تدوام 50% با اعمال سيگنال ورودی در سطح TTL را دارد.
The Gate drivers in modern power converters which use the power IGBT must be provide several main operations such as electrical isolation, current amplifying, and protection against overcurrent and overvoltage conditions. This paper describes such a new circuit which is made using SMD devices suitable for driving the high and medium power IGBTs. This driver includes an isolated switching power supply, buffer circuits, and several protection circuits. It can operate by an input signal at TTL level and %50 duty cycle and is able to work up to 6A peak current.
[1] R. Chokhawala, J. Catt, and B. Pelly, "Gate drive considerations for IGBT modules," IEEE Trans. on Industry Applications, vol. 31, no. 3, pp. 603-611, May-June 1995.
[2] C. Kuratli, Q. Huang, and A. Biber, "Implementation of high peak current IGBT gate driver in a VLSI compatible BiCMOS technology," IEEE J. of Solid State Circuits, vol. 31, no. 7, pp. 924-932, Jul. 1996.
[3] J. M. Park et al., "a monolithic IGBT gate driver for intelligent power modules in 0.8 m high voltage (50 V) CMOS process," Microelectronical Journal, vol. 32, no. 5-6, pp. 537-541, May/Jun. 2001.
[4] N. McNeil, K. Sheng, B. W. Williams, and S. J. Finney, "Assessment of off-state negative gate voltage requirements for IGBT’s," IEEE Trans. on Power Electronics, vol. 13, no. 3, pp. 436-440, May, 1998.