强大的数字型IGBT驱动器

Vce电压检测：Vce电压检测可以为数字控制器提供IGBT器件参数，控制器通过Vce电压可以判断IGBT的工作状态，从而采取对应的策略对IGBT进行不同的控制方式。

过压保护：在IGBT器件关断过程中，由于母线回路寄生电感的存在，关断电压会产生一个电压过冲尖峰，过冲幅值为△V=Ls*di/dt，如果尖峰电压超过IGBT器件的额定电压，IGBT器件会被击穿，造成器件损坏。

过压保护电路采用的是TVS管与限流电阻串联的方式，由集电极接入栅极(如图6示)，当关断过程中集电极出现超过设定值(设定值小于IGBT额定值)的电压尖峰时，TVS管反向导通，通过限流电阻向栅极注入电流，减慢IGBT关断速度(减小di/dt)，从而达到限制电压尖峰的目的。用户根据具体的应用工况，选择适合的TVS管的数量和单个TVS击穿电压参数。

di/dt检测:(如图示7)，IGBT模块内部等效图可以看到，由于IGBT模块内部链接的主电极回路与辅助电极回路之间存在寄生电感，在IGBT模块工作时，主电流IC从主电极流入，经过寄生电感L流出，依据电感感生电压V=-L*di/dt，从公式可以看出，感生电压V值与di/dt值成正比关系，通过检测L上产生的感生电压可以获得主电流Ic的di/dt值。在IGBT模块工作的过程中，如果感生电压高于或低于设定值都认为器件di/dt出现异常状态，需要进行保护，并向主控系统报告出现di/dt故障。

数字控制器功能

数字控制器主要完成根据输入信号控制功率放大电路，驱动IGBT器件。同时，根据检测电路的反馈信号判定IGBT器件的工作状态，如果出现异常状况，立即按照设定策略对IGBT器件进行保护。

4 驱动级测试

为初步确定驱动级基本功能的正确性和可行性，利用图8样品板进行测试，测试样品为3300V-1500A IGBT模块，采用通用型双脉冲测试方法，测试波形如图9。

从上图测试结果可以看出，驱动板可以在测试条件下安全的开通和关断IGBT模块。

5 改进方向

本论文提出的数字型IGBT驱动器在过压保护检测上采用的TVS管串联的方式，只可以对IGBT器件关断中di/dt产生的寄生过压有较好的效果，但是这种方法也存在弊端，如果用户对于过压保护的阈值设定不合理，及系统在运行中会出现较多的过压，或较长时间过压，此时IGBT器件会出现栅极被高压损坏，或本应关断的IGBT被动强行开通，出现上下管短路的状态，损坏上下管IGBT。所以可以加入Vce检测电路，实时检测集电极电压，制定保护策略。