本文经过剖析IGBT功率器材的特性、对牢靠性驱动的要求以及几种常用IGBT驱动电路的介绍，给出了单电源供电的IGBT驱动计划。该计划已在25T型车、25G型车35KVA逆变器的驱动电路中得到运用，并取得了很好的效果；一起,此种电路也成功运用于青藏铁路辅佐电源体系的55KVA三相逆变器。跟着IGBT的广泛运用，这一计划将具有很好的学习含义及运用远景。
0． 导言
因为ＩＧＢＴ是一种电压操控型功率器材，它所需驱动功率小，操控电路简略，导通压下降，且具有较大的安全作业区和短路承受才能。因而，现在ＩＧＢＴ已在中功率以上的电力电子体系中（如逆变器、变频器、ＵＰＳ电源）逐步替代了ＭＯＳＦＥＴ及ＢＪＴ而成为功率开关元件商场中的重要一员。但是?怎么有用地驱动并维护ＩＧＢＴ则成为现在电力电子领域中的重要研讨课题之一。在铁路客运体系中，跟着电气化列车的遍及，进步列车舒适度，规划高效的IGBT驱动电路也成为列车辅佐电源规划者的重要研讨方针。一个具有维护功用的驱动电路不光能在正常作业状况下给ＩＧＢＴ供给所需的驱动功率，在反常作业状况下能起维护ＩＧＢＴ的效果，并且应当能使电力电子体系中的ＩＧＢＴ有很好的替换特性。因而?高性能的驱动电路是进步电子产品品质和牢靠性，然后增强其竞争力的要害之一。本文依据实践的运用经历侧重介绍了运用于电气化列车辅佐电源中的一种单电源IGBT的驱动电路。
1．驱动电路的规划和使命
驱动电路便是将信息电子电路传来的信号按操控方针的要求，转换为相应的驱动信号。
开关型功率器材的驱动分为两种方法：一是电流型驱动,如GTR ；二是电压型驱动，如功率MOSFET、IGBT。无论是哪种驱动电路，在规划时都必须考虑以下两点：最优化驱动特性和主动快速维护。所谓最优化特性便是以抱负的操控极驱动电流（或电压、或两者兼有） 去操控功率器材的开关进程，以进步开关速度、减小开关损耗；主动快速维护则是在驱动电路毛病状况下快速主动地堵截操控极信号，防止功率管遭到损坏，在主回路毛病状况时能及时主动堵截与主回路的联络的才能。本文介绍的为电压型IGBT驱动电路。
IGBT是将MOSFET的高速易驱动，安全作业区宽同双极性器材低饱满压降结合的产品。它具有以下特色：高的输入阻抗，使之可选用通用低成本的驱动线路；高速开关特性；导通状况的损耗低。在规划驱动电路时，首要考虑以下的参数：IGBT的额定值；短路电流特性；理性负载的关断特性；最大栅极发射极电压；栅极输入电容；安全作业区特性。
2．驱动电路的分类
驱动电路作为逆变电路的一部分，对逆变器和变频器的三相或单相输出有着巨大的影响。驱动电路的规划常用的一般有这样几种方法：
（1） 分立插脚式元件的驱动电路
分立插脚式元件组成的驱动电路在80年代的日本和台湾变频器上被广泛运用，首要包含日本（富士：G2，G5。三肯：SVS，SVF，MF.，春日，三菱Z系列K系列等）台湾（欧林，普传，台安。）等一系列逆变器和变频器。跟着大规模集成电路的开展及贴片工艺的呈现，这类规划电路杂乱，集成化程度低的驱动电路已逐步被筛选。
（2） 光耦驱动电路
光耦驱动电路是现代逆变器和变频器规划时被广泛选用的一种驱动电路，因为线路简略，牢靠性高，开关性能好，被欧美及日本的多家逆变器和变频器厂商选用。因为驱动光耦的类型许多，所以选用的地步也很大。驱动光耦选用较多的首要由东芝的TLP系列，夏普的PC系列,惠普的HCPL系列等。本规划即为HCPL系列光耦驱动电路。
（3） 厚膜驱动电路
厚膜驱动电路是在阻容元件和半导体技能的基础上开展起来的一种混合集成电路。它是运用厚膜技能在陶瓷基片上制造形式元件和衔接导线，将驱动电路的各元件集成在一块陶瓷基片上，使之成为一个全体部件。运用驱动厚膜关于规划布线带来了很大的便利,进步了整机的牢靠性和批量出产的一致性，一起也加强了技能的保密性。现在的驱动厚膜往往也集成了许多维护电路，检测电路。应该说驱动厚膜的技能含量也越来越高。
（4） 专用集成块驱动电路
现在还呈现了专用的集成块驱动电路，首要由IR的IR2111，IR2112，IR2113等，其它还有三菱的EXB系列驱动电路。三菱的M57956，M57959等驱动电路。
3．一种根据单电源供电的光耦驱动电路
在我公司为青藏铁路所做的电源产品中，其中有大功率的逆变器（55KVA），由电力机车或发电车为各节车厢的逆变器供给DC600V输入，然后由逆变器输出三相AC380V，为车上的空谐和制氧机等设备供电。逆变器驱动电路所运用的光耦为HCPL316。 HCPL316是由惠普公司出产的一种IGBT门极驱动光耦合器，其内部集成集电极发射极电压欠饱满检测电路及毛病状况反应电路。首要有以下一些特性：兼容CMOS/TTL电平；光阻隔，毛病状况反应；开关速度最大500ns；“软”IGBT关断；VCE欠饱满检测及带滞环欠压确定维护；宽作业电压规模（15～30V）。IGBT用的是西门子公司的BSM300GA120DN2，耐压等级为1200V，300A单管，共六个IGBT，运用单模块的意图是为有用散热；而驱动电源的规划一般作为驱动电路规划的一个重要的环节，如国内许多厂家常常运用的M57959和M57962芯片，在三相逆变操控中，要规划多路彼此阻隔的驱动电源，如多路+15V和多路-10V等。一起驱动电源的高要求也是整个产品牢靠性的根本保证。而怎么规划简略牢靠的驱动电源也就成为规划人员想方设法去处理的问题。在青藏铁路的辅佐电源体系中，就选用了单电源供电的牢靠性高的驱动电路，见下图。
