產(chǎn)品詳情
上海萱鴻電子技有限公司:
代理功率半導(dǎo)體產(chǎn)品及配套器件,IGBT以及配套驅(qū)動(dòng)網(wǎng)上供應(yīng)商。公司憑借多年的從業(yè)經(jīng)驗(yàn)、不懈的開拓精神及良好的商業(yè)信譽(yù),在電力電子行業(yè)樹立了良好的企業(yè)形象,同時(shí)與多家電力電子企業(yè)和上市公司長(zhǎng)期保持著穩(wěn)定互信的合作關(guān)系,也是眾多電子廠商(富士、三菱、英飛凌、西門康,艾塞斯,尼爾,ABB,西瑪,三社、宏微等)的誠(chéng)信代理商。通過(guò)多年的實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn),公司積累了堅(jiān)實(shí)的功率半導(dǎo)體應(yīng)用知識(shí),為電力拖動(dòng)、風(fēng)力發(fā)電、電焊機(jī)、電力機(jī)車等行業(yè)提供完善的解決方案,為客戶提供技術(shù)支持! 代理品牌 1、富士、英飛凌、三菱、西門康全系列IGBT產(chǎn)品;2、富士、三菱、英飛凌、西門康、仙童、ABB、三社、IR、IXYS、可控硅、單管、整流橋產(chǎn)品;3、CONCEPT、IDC驅(qū)動(dòng)片及驅(qū)動(dòng)板;4、巴斯曼(BUSSMANN),西門子,日之出等品牌熔斷器、底座、熔芯等;
對(duì)于IGBT的門極所需的驅(qū)動(dòng)功率的大小計(jì)算,我們經(jīng)常在拿到IGBT規(guī)格書的時(shí)候會(huì)根據(jù)其中的Qg或者輸入電容
Ciss(Ciss=Cge+Cgc)做一個(gè)大致的計(jì)算,P=Qg*ΔVge*f或者P=Ciss*5*ΔVge?*f,今天我們就來(lái)聊聊IGBT驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)功率的計(jì)算。
關(guān)于IGBT的使用,我們?cè)谠u(píng)估完IGBT本身特性參數(shù)的時(shí)候,可以重要的就是驅(qū)動(dòng)器的選擇和設(shè)計(jì)了,此時(shí)我們經(jīng)常會(huì)遇到,如Datasheet描述的參數(shù)不是太充分,驅(qū)動(dòng)電阻應(yīng)該如何選擇(這個(gè)一般IGBT廠家都會(huì)有一個(gè)推薦值,在其附近選取,再根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整)等等一些不確定因素或者問題,在這之前,我覺得對(duì)于一個(gè)驅(qū)動(dòng)器的設(shè)計(jì),重要的因素還是其驅(qū)動(dòng)功率,這一點(diǎn)達(dá)不到,其他因素都沒有意義了。
1.
確定門極電荷Qg和門極電容
對(duì)于設(shè)計(jì)一個(gè)驅(qū)動(dòng)器來(lái)說(shuō),重要的參數(shù)莫過(guò)于門極電荷Qg的大小,同時(shí)確定實(shí)際的門極輸入電容Cies的大小,因?yàn)镈atasheet中給到的輸入電容大小一般是個(gè)參考值,確定實(shí)際門極輸入電容是一重要意義的。
我們可以通過(guò)測(cè)量門極的充電過(guò)程來(lái)確定實(shí)際輸入結(jié)電容Cin的大小。首先,在負(fù)載端沒有輸出電壓的情況下,我們可以進(jìn)行下面這樣的計(jì)算:
門極電荷Qg=∫idt=C*ΔV
確定了門極電荷Qg之后,我們可以通過(guò)門極充電過(guò)程中的門極電壓上升過(guò)程,示波器可以測(cè)量出ΔV,那么利用公式可以計(jì)算出實(shí)際的門極輸入電容
Cin=Qg/ΔV
這里的測(cè)得的實(shí)際輸入結(jié)電容Cin在我們的設(shè)計(jì)中是具有很大意義的。
2.
關(guān)于Ciss
在IGBT的Datasheet中,我們經(jīng)常會(huì)看到一個(gè)參數(shù)Ciss,在實(shí)際電路應(yīng)用中,這個(gè)參數(shù)其實(shí)并不算一個(gè)很有用的參數(shù),是因?yàn)樗峭ㄟ^(guò)電橋測(cè)得的,由于測(cè)量電壓太小而不能達(dá)到門極的門檻電壓,實(shí)際開關(guān)過(guò)程中的miller效應(yīng)并沒有能包涵在內(nèi)。在測(cè)量電路中,一個(gè)25V的電壓加在集電極上,在這種測(cè)量方法下測(cè)得的結(jié)電容要比Vce=0的時(shí)候要小一些,因此,規(guī)格書中的Ciss這個(gè)參數(shù)一般用于IGBT相互做對(duì)比時(shí)使用。
一般我們使用下面的經(jīng)驗(yàn)公式根據(jù)規(guī)格書的Ciss來(lái)計(jì)算輸入電容Cin的大小
Cin=5Ciss
3.
驅(qū)動(dòng)功率的計(jì)算
接下來(lái)讓我們看看應(yīng)該如何來(lái)計(jì)算驅(qū)動(dòng)功率。
在輸入結(jié)電容中存儲(chǔ)的能量可以通過(guò)如下公式計(jì)算:
W=1/2*Cin*ΔU?
其中,ΔU是門極上上升的整個(gè)電壓,比如在±15V的驅(qū)動(dòng)電壓下,ΔU就是30V。
在每個(gè)周期,門極被充電兩次,一個(gè)IGBT所需的驅(qū)動(dòng)功率我們可以按下式計(jì)算:
P=f*Cin*ΔU?
如果門極電荷先前通過(guò)測(cè)量得到了,那么
P=f*Qg*ΔU
這個(gè)功率是每個(gè)IGBT驅(qū)動(dòng)時(shí)所必須的,但門極的充放電時(shí)基本沒有能量損失的,這個(gè)功率實(shí)際上損失在驅(qū)動(dòng)電阻和外部電路中。當(dāng)然,設(shè)計(jì)時(shí)還需要考慮其他方面的損耗,比如供電電源的損耗。
4.
驅(qū)動(dòng)電流的計(jì)算
驅(qū)動(dòng)器的輸出電流必須大于等于實(shí)際所需要的門極驅(qū)動(dòng)電流,計(jì)算公式如下:
Ig,max=ΔU/Rg,min
ΔU是整個(gè)門極上升電壓,而Rg,min是電路中選取的驅(qū)動(dòng)電阻。