IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)可以看做是MOSFET和BJT的结合体,具有MOSFET高输入阻抗和BJT低导通电阻的优点,被广泛应用于电力变换器领域。这里介绍IGBT用什么信号控制。
IGBT的常用控制方法是电压控制,即用信号源控制IGBT驱动电缆的端子上加的控制电压。当控制电压大于IGBT栅极阈值电压,可以使G和S之间形成“弱导通”状态,IGBT导通,最终输出电流,实现电路转换。
从控制器的角度看,电压控制方法能够更好地实现IGBT的开关控制,并且使控制器的结构相对简单。但是,电压控制方式对IGBT的损伤较大,因为在IGBT导通时会产生电流冲击,进而可能触发电压过高的电压峰(overvoltage peak)。
与电压控制方式相比,电流控制方式有更好的电磁兼容性,并能够更好地保证IGBT的使用寿命。电流控制方式可以在IR和IG之间形成“弱导通”状态,使得IGBT充分导通,以输出最小限制的电压和电流。
电流控制方式通常使用反馈电路的方法控制IGBT,以避免因电压峰产生的损伤。通常可以通过测量IGBT输出电流来实现电流控制。
PWM(Pulse-width modulation)控制算法是控制IGBT的另一种常用方法。该方法通过改变PWM信号的占空比来控制IGBT阀门的开启时间和闭合时间。PWM控制方式能够更好地实现IGBT的开关控制,并能够更好地控制电路中输出电流和电压的大小。
PWM控制方式可以通过计算机算法来生成PWM信号,也可以使用专门的PWM控制芯片来生成PWM信号。现在,PWM控制方式已经成为工业电路控制中较为常见的方式之一。
注记(Snubber)控制方法是控制IGBT的另一种方法。应用于高压高频变换器中,Snubber控制方式使用反向二极管和Snubber RC电路来缓冲IGBT的输出波形,以减轻电压峰所带来的损害,并提高IGBT的使用寿命。
注记控制方法无需复杂的控制电路,但需要专门的注记控制器的支持。通常情况下,注记控制方法常和PWM控制方法一同使用。