功率放大IGBT保护之驱动信号的作用

虽然IGBT经常出现在大功率电路中，但实际上其耐压应力并不高，甚至说很差。所以在设计之初就要考虑为IGBT添加合理的放大电路保护设计。提前进行驱动信号检测就是其中一种保护方式，这种保护方法主要是针对信号“死区”，因为IGBT烧毁的原因之一，就包含死区消失后控制时序出现混乱造成的同侧桥壁直通导致的。在本文中，小编将为大家相信进行介绍。

基于IGBT的大功率开关放大电路运行时功率大、电压高，常受到容性或感性负载的冲击，加之IGBT的耐电应力冲击能力差，因此，设计IGBT功率放大电路的保护电路是非常有必要的。本文提出的三种不同形式的电路，完全满足IGBT器件的保护需求。

驱动信号检测

基于IGBT功率放大电路的同一桥臂上的两路驱动信号要留有“死区”时间，也就是不能同时为高电平，否则会造成开关电路的桥臂直通而短路，驱动信号的脉冲过宽和过窄，以及无脉冲输出，会严重影响功率放大电路的稳定运行。

当功率开关放大电路使用固定驱动信号时，可以运用脉冲宽度检测方法，选择适当的频率信号作为计数的时标单位，对驱动信号的高电平持续进行时标信号计数，并且将计数的个数值转换为时间，即得到脉冲宽度值。

电路实现：在CPLD中设置预先设定的计数门限值，即驱动信号高电平或者低电平持续的最大计数值;对输入的驱动信号的高电平或者低电平持续计数，将采样得到的单位计数值与预置的门限计数值进行比较，如果计数值小于或者大于预先设置的值，则检测模块输出闭锁信号，切断驱动信号输出模块的信号输出，完成驱动信号的高电平脉冲宽度检测;同时，模块将驱动信号进行反相逻辑转换，然后再检测转换后形成的高电平脉冲宽度，这样，实现驱动信号的低电平的脉冲宽度检测。

图1 脉冲宽度检测逻辑图

驱动信号检测模块包含三个模块：计数，锁存和控制，如图1所示。其中，计数模块统计驱动信号的高电平的时标频率信号个数，并输出锁存清零信号，锁存模块将数据锁存，控制模块判断驱动信号高电平内的时标频率信号的个数是否超过预置门限值。