IGBT原理：

IGBT（nsulated Gate Bipolar Transistor），也稱為絕緣柵雙極晶體管，是一種復合了功率場效應管和電力晶體管的優點而產生的-一和新型復合器件，它同時具有MOSFET的高速開關及電壓驅動特性和雙極晶體管的低飽和電壓特性及易實現較大電流的能力，既具有輸入阻抗高、工作速度快、熱穩定性好和驅動電路簡單的優點，又具有通態電壓低、耐壓高和承受電流大的優點，這使得IGBT成為近年來電力電子領域中尤為矚|目的電力電子驅動器件，并且得到越來越廣泛的應用。

GBT驅動電路的選擇

IGBT全名叫絕緣柵雙極型三級管，它是在MOS管基礎上發展起來的，高耐壓，大電流三極管，在實際使用，IGBT驅動器的作用對整個換流系統來說同樣至關重要，由于IGBT的開關特性和安全工作區隨著柵極驅動電路的變化而變化，因而驅動電路性能的好壞將直接影響IGBT能否正常工作。

現在市場上比較常用的是日本三菱的M57962/M57959，瑞士2BB4035T，2SD315A.2BB0108T，這幾種產品現在使用率都比較高，可靠性也相對其他產品較好，M57962/M57959適合用于民用和工業產品，是屬于光電隔離，2BB4035T，2SD315A.2BB0108T主要用于大功率IGBT驅動，是屬于變壓器隔離，適合適用于溫度范圍比較寬的軍用產品。

幾種用于IGBT驅動的集成芯片

TLP250（TOSHIBA公司生產）

在一般較低性能的三相電壓源逆變器中，各種與電流相關的性能控制，通過檢測直流母線上流入逆變橋的直流電流即可，如變頻器中的自動轉矩補償、轉差率補償等。同時，這一檢測結果也可以用來完成對逆變單元中IGBT實現過流保護等功能。因此在這種逆變器中，對IGBT驅動電路的要求相對比較簡單，成本也比較低。這種類型的驅動芯片主要有東芝公司生產的TLP250，夏普公司生產的PC923等等。這里主要針對TLP250做一介紹。

TLP250包含一個GaAlAs光發射二極管和一個集成光探測器，8腳雙列封裝結構。適合于IGBT或電力MOSFET柵極驅動電路。圖2為TLP250的內部結構簡圖，表1給出了其工作時的真值表。

TLP250的典型特征如下：

1）輸入閾值電流（IF）：5 mA（最大）；2）電源電流（ICC）：11 mA（最大）；3）電源電壓（VCC）：10～35 V；4）輸出電流（IO）：±0.5 A（最小）；

5）開關時間（tPLH/tPHL）：0.5μs（最大）；6）隔離電壓：2500 Vpms（最小）。

表2給出了TLP250的開關特性，表3給出了TLP250的推薦工作條件。

注：使用TLP250時應在管腳8和5間連接一個0.1μF的陶瓷電容來

穩定高增益線性放大器的工作，提供的旁路作用失效會損壞開關性能，電容和光耦之間的引線長度不應超過1 cm。圖3和圖4給出了TLP250的兩種典型的應用電路。

在圖4中，TR1和TR2的選取與用于IGBT驅動的柵極電阻有直接的關系，例如，電源電壓為24V時，TR1和TR2的Icmax≥24/Rg。

圖5給出了TLP250驅動IGBT時，1 200 V/200 A的IGBT上電流的實驗波形（50 A/10μs）。可以看出，由于TLP250不具備過流保護功能，當IGBT過流時，通過控制信號關斷IGBT，IGBT中電流的下降很陡，且有一個反向的沖擊。這將會產生很大的di/dt和開關損耗，而且對控制電路的過流保護功能要求很高。

TLP250使用特點：

1）TLP250輸出電流較小，對較大功率IGBT實施驅動時，需要外加功率放大電路。

2）由于流過IGBT的電流是通過其它電路檢測來完成的，而且僅僅檢測流過IGBT的電流，這就有可能對于IGBT的使用效率產生一定的影響，比如IGBT在安全工作區時，有時出現的提前保護等。

3）要求控制電路和檢測電路對于電流信號的響應要快，一般由過電流發生到IGBT可靠關斷應在10μs以內完成。

4）當過電流發生時，TLP250得到控制器發出的關斷信號，對IGBT的柵極施加一負電壓，使IGBT硬關斷。這種主電路的dv/dt比正常開關狀態下大了許多，造成了施加于IGBT兩端的電壓升高很多，有時就可能造成IGBT的擊穿。