逆变器后面的IGBT起什么作用?怎么工作的?

igbt逆变器工作原理:
用直流电路逆变为单相交流电路为例:将全桥整流电路的4个二极管换为4个igbt,区别在于igbt的导通可以通过控制其基极实现 。假如4个igbt从上到下 , 从左到右的排列顺序为v1,v2,v3,v4;其中v1、v2串联,v3、v4串联,v1和v2与v3和v4并联,v1和v3集电极接直流正 , v2和v4发射极接直流负,那么设置4个igbt的导通顺序为;v1、v4同时导通,v2、v3同时关闭----》v2、v3同时导通,v1、v4同时关闭----》v1、v4同时导通,v2、v3同时关闭 。如此反复下去,即可实现直流逆变为交流的过程 。
对于大功率IGBT,选择驱动电路基于以下的参数要求:器件关断偏置、门极电荷、耐固性和电源情况等 。门极电路的正偏压VGE负偏压-VGE和门极电阻RG的大?。?对IGBT的通态压降、开关时间、开关损耗、承受短路能力以及dv/dt电流等参数有不同程度的影响 。门极驱动条件与器件特性的关系见表1 。栅极正电压 的变化对IGBT的开通特性、负载短路能力和dVcE/dt电流有较大影响,而门极负偏压则对关断特性的影响比较大 。在门极电路的设计中,还要注意开通特性、负载短路能力和由dVcE/dt 电流引起的误触发等问题(见表1) 。
表1 IGBT门极驱动条件与器件特性的关系
由于IGBT的开关特性和安全工作区随着栅极驱动电路的变化而变化,因而驱动电路性能的好坏将直接影响IGBT能否正常工作 。为使IGBT能可靠工作 。IGBT对其驱动电路提出了以下要求 。
1)向IGBT提供适当的正向栅压 。并且在IGBT导通后 。栅极驱动电路提供给IGBT的驱动电压和电流要有足够的幅度,使IGBT的功率输出级总处于饱和状态 。瞬时过载时,栅极驱动电路提供的驱动功率要足以保证IGBT不退出饱和区 。IGBT导通后的管压降与所加栅源电压有关 , 在漏源电流一定的情况下,VGE越高,VDS傩就越低 , 器件的导通损耗就越小,这有利于充分发挥管子的工作能力 。但是 ,  VGE并非越高越好 , 一般不允许超过20 V,原因是一旦发生过流或短路,栅压越高,则电流幅值越高,IGBT损坏的可能性就越大 。通常 , 综合考虑取+15 V为宜 。
2)能向IGBT提供足够的反向栅压 。在IGBT关断期间,由于电路中其他部分的工作 , 会在栅极电路中产生一些高频振荡信号 , 这些信号轻则会使本该截止的IGBT处于微通状态,增加管子的功耗 。重则将使调压电路处于短路直通状态 。因此,最好给处于截止状态的IGBT加一反向栅压(幅值一般为5~15 V),使IGBT在栅极出现开关噪声时仍能可靠截止 。
3)具有栅极电压限幅电路,保护栅极不被击穿 。IGBT栅极极限电压一般为+20 V,驱动信号超出此范围就可能破坏栅极 。
4)由于IGBT多用于高压场合 。要求有足够的输入、输出电隔离能力 。所以驱动电路应与整个控制电路在电位上严格隔离,一般采用高速光耦合隔离或变压器耦合隔离 。
【逆变器后面的IGBT起什么作用?怎么工作的?】
5)IGBT的栅极驱动电路应尽可能的简单、实用 。应具有IGBT的完整保护功能 , 很强的抗干扰能力,且输出阻抗应尽可能的低 。