摘 要： 目前，IGBT應用領域的驅動方案很多，現(xiàn)在市場上流行著很多種類非常成熟的IGBT驅動模塊專用產(chǎn)品，各公司驅動模塊都各有特點，但各個公司往往又因維護各自的知識產(chǎn)權，所以通用性較差，在驅動保護功能配置等方面也有不盡完善的地方，因此文章從各公司驅動器驅動性能、電參數(shù)、價格、外形尺寸、外圍電路及應用領域等進行了詳細的說明，為使用者提供參考，并為進一步推廣IGBT驅動模塊的應用打下基礎，同時也為各同行積累經(jīng)驗。
關鍵詞： IGBT；驅動模塊；性能；應用
0 引言
隨著電力電子技術及微電子技術的互相促進，半導體功率器件正向高頻化、大功率化、智能化和模塊化方向發(fā)展，其中在模塊化運用領域的研究更為廣泛和深入。對于采用IGBT的電力電子裝置來說，采用一個性能良好的驅動電路可使IGBT工作在比較理想的開關狀態(tài)，同時縮短開關時間，減小開關損耗，對裝置的運行效率、可靠性和安全性都有重要的意義[1]。
1 常用驅動器模塊外部對比
1.1 各模塊外形尺寸的比較
由于分立式IGBT驅動電路的元件多，保護電路復雜，可靠性和性能都比較差，因此實際中趨向于采用集成驅動電路。例如北京落木源的TX系列（如TX-KA102）、日本富士公司的EXB系列[2]（如EXB841）、德國西門康公司的SKHI系列（如SKHI22AH4 R）及瑞士CONCEPT公司（如2SD315AI）[3]等生產(chǎn)的專為IGBT和功率MOSFET提供的SCALE系列集成電路等的運用都很廣泛。圖1分別給出上面提到的各模塊的外形尺寸圖。
從圖1可看出，從尺寸上看，前兩者明顯優(yōu)于后兩者，尤以北京落木源生產(chǎn)的厚膜集成驅動模塊TX-KA102布局更為緊湊，更節(jié)省空間。
1.2 各模塊相同功能引腳的比較
表1給出了TX-KA102、EXB841、SKHI22A-H4 R、2SD315A相同功能引腳參考。
從表1可明顯看出，四者中TX-KA102是保護功能最全的IGBT驅動器，其盲區(qū)時間、延遲時間、軟關斷斜率及短路后再次啟動的時間均可通過外接電容由用戶方便地調節(jié)，而在短路過流保護方面又采用了優(yōu)于行業(yè)其他產(chǎn)品的過流軟關斷技術，有效地降低了IGBT損壞的風險，使產(chǎn)品的適用性得到極大提高。
1.3 各驅動器價格比較
各生產(chǎn)廠商生產(chǎn)的驅動器性價比如表2所示。
從表2可看出，北京落木源在國內，而后三者在海外，一般都委托國內代理，故價格過高，而且訂貨的生產(chǎn)周期長；北京落木源不僅價格適中，而且從廠家訂貨到發(fā)貨不到三周，周期短，發(fā)貨速度快，因此在國內市場非常適宜個人開發(fā)與廠家批量購買。
2 應用性能的比較
2.1 電特性的比較
表3給出了各驅動器驅動相關性能參數(shù)。
從表3可以看出TX-KA102、EXB841、SKHI22A-H4 R及2SD315A四者之間應用性能中主要電特性的差異，其中以TX-KA102在驅動大功率IGBT性能方面明顯優(yōu)于其他驅動器。
2.2 保護性能
IGBT應用的關鍵問題是其驅動電路性能和保護電路性能的優(yōu)劣。TX-KA102、EXB841、SKHI22A-H4 R及2SD315A都是自身帶有對被驅動IGBT進行退飽和及過載保護功能的IGBT驅動器，但EXB841在被驅動IGBT出現(xiàn)退飽和或過流時，僅可進行軟關斷保護，而SKHI22A-H4 R和2SD315A直接硬關斷，不可避免地出現(xiàn)瞬間帶來的電壓尖峰與電磁干擾；而TX-KA102不但能進行軟關斷保護，還可進行降柵壓保護，且延遲判斷時間及軟關斷報警時間均可通過用戶外接的兩個電容器Cdelay和Csoft來進行人為調節(jié)，這樣當IGBT承受允許脈寬的短時退飽和或過載時，保護電路便不必軟關斷，防止了EXB841及SKHI22A-H4 R在此種情況下的誤動作問題。
2.3 典型應用電路比較
圖2給出了TX-KA102、EXB841、SKHI22A-H4 R及2SD315A典型外圍應用電路[2-3]。
從圖2可以看出，由于TX-KA102保護功能最全，雖然內部結構復雜，但外接接線相對其他應用模塊也簡單得多。
3 結論
依上所述，總結各驅動器驅動性能如表4所示。
從表4可以看出，北京落木源生產(chǎn)的TX-KA102在工作頻率、峰值輸出電流均最高，而且可選電源的工作范圍寬，其驅動的單管電流也是四者中最高的。
總之，TX-KA102、EXB841、SKHI22A-H4 R及2SD315A專用IGBT驅動模塊不管從布局空間、價格、驅動特性、保護功能還是外圍應用連接，TX-KA102都明顯優(yōu)于EXB841、SKHI22A-H4 R及2SD315A驅動器，在國內IGBT應用中已逐步應用，可以預見其應用前景將更為廣闊。
參考文獻
[1] 陳明.IGBT雙管模塊驅動保護電路的研制與應用[D].石家莊：華北電力大學，2004.
[2] 朱連成，王琳，寧春明，等.基于EXB841的IGBT驅動保護電路的設計[J].遼寧科技大學學報，2008，31（1）：40-45.
[3] 孫稚，孫梅生，王磊.大功率IGBT驅動模塊2SD315A的特性及其應用[J].電力電子技術，2002，36（1）：73-75.