何怡刚，王建鑫，谢 望，张钟韬，阮 仪

（合肥工业大学 电气与自动化工程学院，合肥 230009）

0 引言

绝缘栅双极型晶体管（Insulated Gate Bipolar Transistor，IGBT）是由绝缘栅型场效应管（MOSFET）和双极型晶体管（BJT）组合成的新型器件，有效结合了二者的优点，具有输入阻抗高、驱动功率小、开关频率高、饱和压降低、有很大的耐压耐流能力以及高可靠性等优点，被广泛应用于航空航天、汽车行业、高速铁路、电气领域、新能源发电等传统和新兴行业[1]。大功率IGBT被广泛应用在大功率、高开关频率的工作条件下，会产生很大的能量损耗，造成器件温度过高，另外在发生故障情况下不能及时作出合理的关断，损坏器件，造成很大损失等。驱动电路作为连接主电路和控制电路的接口，影响IGBT模块的工作性能，能够有效控制IGBT开关断时间、减小开关损耗、抑制电压和电流尖峰、防止擎住效应，具有电气隔离和功率放大作用，以及对IGBT在工作过程中可能遇到的各种故障进行监测和保护，确保其工作在正常状态下[2]。随着电子器件行业迅速发展，大功率IGBT被广泛应用在各种精密条件下，要求IGBT拥有更好的工作性能以适应不同工作状态。文献[3]提出的集电极-发射极电压VCE退饱和技术，利用二极管来检测集电极-发射极电压VCE，这种方法结构简单，但是当IGBT发生硬短路时，IGBT一直工作在线性阶段，较长的检测时间导致IGBT过电流引发的过热，烧毁IGBT。文献[4]提出的FPGA数字式闭环控制方法，采用数字编程处理器，控制方便灵活，提高了系统集成度，但是由于需要将模拟信号转换为数字信号，即D/A转换，对反应速度要求在几微秒的IGBT来说存在较大延迟，而且由于利用了数字处理器，电路复杂，成本较高，不利于量化生产。……