雖然IGBT經(jīng)常出現(xiàn)在大功率電路中，但實(shí)際上其耐壓應(yīng)力并不高，甚至說(shuō)很差。所以在設(shè)計(jì)之初就要考慮為IGBT添加合理的放大電路保護(hù)設(shè)計(jì)。提前進(jìn)行驅(qū)動(dòng)信號(hào)檢測(cè)就是其中一種保護(hù)方式，這種保護(hù)方法主要是針對(duì)信號(hào)“死區(qū)”，因?yàn)镮GBT燒毀的原因之一，就包含死區(qū)消失后控制時(shí)序出現(xiàn)混亂造成的同側(cè)橋壁直通導(dǎo)致的。在本文中，小編將為大家相信進(jìn)行介紹。

基于IGBT的大功率開關(guān)放大電路運(yùn)行時(shí)功率大、電壓高，常受到容性或感性負(fù)載的沖擊，加之IGBT的耐電應(yīng)力沖擊能力差，因此，設(shè)計(jì)IGBT功率放大電路的保護(hù)電路是非常有必要的。本文提出的三種不同形式的電路，完全滿足IGBT器件的保護(hù)需求。

驅(qū)動(dòng)信號(hào)檢測(cè)

基于IGBT功率放大電路的同一橋臂上的兩路驅(qū)動(dòng)信號(hào)要留有“死區(qū)”時(shí)間，也就是不能同時(shí)為高電平，否則會(huì)造成開關(guān)電路的橋臂直通而短路，驅(qū)動(dòng)信號(hào)的脈沖過(guò)寬和過(guò)窄，以及無(wú)脈沖輸出，會(huì)嚴(yán)重影響功率放大電路的穩(wěn)定運(yùn)行。

當(dāng)功率開關(guān)放大電路使用固定驅(qū)動(dòng)信號(hào)時(shí)，可以運(yùn)用脈沖寬度檢測(cè)方法，選擇適當(dāng)?shù)念l率信號(hào)作為計(jì)數(shù)的時(shí)標(biāo)單位，對(duì)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的高電平持續(xù)進(jìn)行時(shí)標(biāo)信號(hào)計(jì)數(shù)，并且將計(jì)數(shù)的個(gè)數(shù)值轉(zhuǎn)換為時(shí)間，即得到脈沖寬度值。

電路實(shí)現(xiàn)：在CPLD中設(shè)置預(yù)先設(shè)定的計(jì)數(shù)門限值，即驅(qū)動(dòng)信號(hào)高電平或者低電平持續(xù)的最大計(jì)數(shù)值;對(duì)輸入的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的高電平或者低電平持續(xù)計(jì)數(shù)，將采樣得到的單位計(jì)數(shù)值與預(yù)置的門限計(jì)數(shù)值進(jìn)行比較，如果計(jì)數(shù)值小于或者大于預(yù)先設(shè)置的值，則檢測(cè)模塊輸出閉鎖信號(hào)，切斷驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出模塊的信號(hào)輸出，完成驅(qū)動(dòng)信號(hào)的高電平脈沖寬度檢測(cè);同時(shí)，模塊將驅(qū)動(dòng)信號(hào)進(jìn)行反相邏輯轉(zhuǎn)換，然后再檢測(cè)轉(zhuǎn)換后形成的高電平脈沖寬度，這樣，實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的低電平的脈沖寬度檢測(cè)。

圖1 脈沖寬度檢測(cè)邏輯圖

驅(qū)動(dòng)信號(hào)檢測(cè)模塊包含三個(gè)模塊：計(jì)數(shù)，鎖存和控制，如圖1所示。其中，計(jì)數(shù)模塊統(tǒng)計(jì)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的高電平的時(shí)標(biāo)頻率信號(hào)個(gè)數(shù)，并輸出鎖存清零信號(hào)，鎖存模塊將數(shù)據(jù)鎖存，控制模塊判斷驅(qū)動(dòng)信號(hào)高電平內(nèi)的時(shí)標(biāo)頻率信號(hào)的個(gè)數(shù)是否超過(guò)預(yù)置門限值。