IGBT有源钳位技术的介绍
高功率因数有源钳位反激
高功率因数有源钳位反激全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：高功率因数有源钳位反激是一种新型的电力因数补偿装置，它采用了先进的反激技术，能够有效地改善电力系统的功率因数，提高电网的能效。
在城市电力系统中，由于电力负载的不断增加，功率因数逐渐降低，导致电力系统的效率降低，电网负荷增大，同时也会造成电网损耗增加，电能消耗加剧。
高功率因数有源夹位反激采用了新型的电路设计，结构简单，性能稳定。
它具有高功率密度、高效率、高可靠性等优点，能够满足不同电力系统的需求。
它还具有较大的输出功率范围，可以灵活地适应不同负载条件。
这使得高功率因数有源夹位反激在工业生产、商业建筑、电力设备等领域都具有广泛的应用前景。
在实际应用中，高功率因数有源夹位反激可以与其他电力设备配合使用，共同提高电力系统的效率。
它可以实现功率因数的自动调节，保持系统在最佳状态运行。
它还可以对系统进行实时监测和控制，提高系统的稳定性和可靠性。
这为电力系统的运行和维护提供了有力的支持。
第二篇示例：高功率因数有源钳位反激技术是一种新兴的电气控制技朶方法。
它是在传统的功率因数及能量因数理论基础上发展而成，具有功率因数高、能效高、电力品质好的特点。
有源钳位反激技术在电力系统、电机控制、车辆动力系统等领域都有广泛的应用。
一、有源钳位反激技术的原理有源钳位反激技术是一种基于功率因数调节的控制技术。
在传统的电路中，电路的功率因数大多不是很高，会引起谐波、失真等问题。
而有源钳位反激技术可以通过监测电路的功率因数，并通过控制器进行调节，使得电路中的功率因数始终保持在一个理想的值，从而优化电路的工作状态。
有源钳位反激技术的原理可以简单理解为通过控制器对电路进行监测和调节，使得电路中的功率因数始终保持在一个较高的水平。
具体而言，当电路的功率因数偏低时，控制器会通过反馈机制进行调节，向电路注入反相的无功功率，并控制电路的电流和电压波形，使得功率因数保持在理想的范围内。
二、高功率因数有源钳位反激技术的优势1. 高功率因数：有源钳位反激技术可以使得电路中的功率因数保持在一个较高的水平，能够有效减少谐波、失真等问题，提高系统的电力品质。
具有有源电压钳位功能的电动汽车IGBT驱动电路设计与研究_图.
具有有源电压钳位功能的电动汽车IGBT 驱动电路设计与研究Design and research of IGBT drive circuit with active voltage clamping for Electric Vehicles 荣睿英飞凌集成电路（北京）有限公司何耀华英飞凌科技（中国）有限公司北京经济技术开发区荣华中路10号亦城国际A 座20层100176*********************关键词：有源电压钳位，电动汽车，门极驱动电路，IGBT短路保护，电压尖峰抑制摘要：由于电动汽车及混合动力机车的电池工作电压范围较大，在刹车能量回收、发电机发电、短路保护等工况下，防止IGBT 产生过压失效成为一个必须深入研究的课题。
有源电压钳位功能作为防止IGBT 过压失效的有效手段开始有所应用，本文对几种有源电压钳位的具体方式和效果进行分析，基于英飞凌汽车级IGBT Hybridpack 2及汽车级驱动芯片1ED020I12FA 设计具体驱动电路，给出相关的测试结论和实验数据，提出在有源电压钳位在电动汽车IGBT 驱动应用中的优化建议。
1引言随着混合动力汽车及电动汽车的日益普及，其驱动系统正在向高电压、大功率方向发展，更大电流更高电压的IGBT 模块开始得到应用。
在电机控制器系统设计中，驱动电路设计对系统的稳定性可靠性发挥着至关重要的作用。
1.1抑制关断电压尖峰的必要性为了让电动汽车和混合动力汽车具有更大的最高时速和加速度，需要采用更大功率的电机和更大功率的IGBT 模块。
在同样功率情况下，母线电压越高，系统的额定电流越小，系统的损耗也越低，同时还可以减小导线截面积，从而减轻车重。
因此，在系统承受的范围内采用较高的母线电压成为电动汽车开发的方向。
图1：IGBT 关断时产生的电压尖峰此外，在刹车能量回收、发电机发电工作等工况下，系统往往工作于超过额定母线电压的工况下。
尤其是为了尽量回收下坡时电动汽车的重力势能，系统往往工作在允许的最高电压状态。
IGBT驱动有源钳位电路的研究
证 实 了所 提 出的 开 关模 型 和 损 耗 模 型 的 正确 性
关键词 ： 绝缘栅双极晶体管； 关 断 暂 态分 析 ； 损耗 分析 ； Ｐ ｓ ｐ ｉ ｃ ｅ仿 真
Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｏ ｎ Ａｃ ｔ ｉ ｖ ｅ Ｃｌ ａ ｍｐ ｉ ｎ ｇ Ｃｉ ｒ ｃ ｕ ｉ ｔ ｏ ｆ Ｉ ＧＢＴ Ｄｒ ｉ ｖ ｅ ｒ
Ｋ Ａ Ｎ Ｇ Ｊ ｉ ｎ — ｓ ｏ ｎ ｇ ， Ｓ Ｏ Ｎ Ｇ Ｌ ｏ ｎ ｇ － ｊ ｕ ｎ
（ Ｄｅ ｐ ａ ｒ ｔ ｍｅ ｎ ｔ ｏ ｆ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｉ ｒ ｃ ａ ｌ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ，Ｓ ｃ ｈ ｏ ｏ ｌ ｏ ｆ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ ｉ ｃ ａ ｎ ｄ Ｉ ｎ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｉ ｒ ｎ ｇ ，
ｗ ｈ ｉ ｃ ｈ ｉ ｓ ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｔ ｒ ａ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ ｍｏ ｄ ｅ ｌ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ａ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ ｃ ｌ ａ ｍｐ ｃ ｉ ｒ ｃ ｕ ｉ ｔ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ． Ｔｈ ｅ ｔ ｒ ａ ｎ ｓ ｉ ｅ ｎ ｔ ｓ ｗｉ ｔ ｃ ｈ ｉ ｎ ｇ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｏ ｆ ｔ ｗｏ ａ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ ｃ ｌ ａ ｍｐ ｃ ｉ ｒ ｃ ｕ ｉ ｔ ｓ ｉ ｓ ｃ ｏ ｍｐ ａ ｒ ｅ ｄ ｔ ｏ ｅ ｓ ｔ ａ ｂ ｌ ｉ ｓ ｈ ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｒ ｒ ｅ ｓ ｐ ｏ ｎ ｄ ｉ ｎ ｇ ｌ ｏ ｓ ｓ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｍｏ ｄ ｅ ｌ ａ ｎ ｄ ｃ ａ ｌ ｃ ｕ ｌ ａ ｔ ｅ ｔ ｈ ｅ ｌ ｏ ｓ ｓ ｅ ｓ ｏ ｆ ｔ ｗ ｏ ｃ ｉ ｒ ｃ ｕ ｉ ｔ ｓ ． Ｐ ｓ ｐ ｉ ｃ ｅ ｉ ｓ ｕ ｓ ｅ ｄ ｔ ｏ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｅ ｈｅ ｔ ｓ ｗ ｉ ｔ ｃ ｈ ｉ ｎ ｇ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ａ ｎ ｄ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｚ ｅ ｔ ｈ ｅ ｌ ｏ ｓ ｓ ｅ ｓ ． Ｔ ｈ ｅ ｐ ｒ ｏ ｐ ｏ ｓ ｅ ｄ ｓ ｗｉ ｔ ｃ ｈ ｉ ｎ ｇ ｍｏ ｄ ｅ ｌ ａ ｎ ｄ ｌ ｏ ｓ ｓ ａ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｍｏ ｄ ｅ ｌ ａ ｒ ｅ ｖ ａ ｌ ｉ ｄ ａ ｔ ｅ ｄ ｂ ｙ ｔ ｈ ｅ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ．
IGBT驱动
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15
COMPANY CONFIDENTIAL
信号传输技术
传输方式
优势
-低成本 -灵活，可集成更多功能
劣势
-不带隔离 -无负压关断 -需要外部提供电源 -Vce<=0.6kV -寿命 -传输延时 -需要外部提供电源 -Vce<=1.2kV -体积较大 -成本较高 -传输时延大
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12
COMPANY CONFIDENTIAL
信号传输技术
光耦
原方/副方之间采用光耦技术进行隔离
隔离电压等级有限
本身不带DC/DC 电源 传输时延较大，不适合直接并联应用
传输延迟时间误差会影响死区时间的设置 导致变流器输出电流的失真 这个参数随寿命的变化而变化
• Input Buffer • Pulse Shaper • Dead Time / Interlock • Pulse Stage Driver
Pulse Shaper Output Stage
传输时延较小，适合直接并联应用 信号可实现双向传输
信号传输，故障反馈信号可通过同一变压器 进行传输
Power Supply Error Processing Error Signal Output
关断电阻Rg,off 越大
IGBT关断速度(di/dt)越慢 电压尖峰越小，IGBT损耗大 存在桥臂直通的可能性
电阻的使用推荐在曲线范围内 开关电阻的选配可通过双脉冲测试来验证
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9
COMPANY CONFIDENTIAL
基本功能
基于有源钳位和动态负反馈相结合的IGBT过压保护
１ ＩＧＢＴ 过压产生的机理
对于ＩＧＢＴ 过压，原则上将其分为“外部过
压”和“内部过压”． 图１ 示出了两种过压的机理．
过 Ｖｋ ＩＧＢＴ
是外加的换流电压，它瞬态电压上升会超 的耐压，造成ＩＧＢＴ 外部过压． 外部过压
通常只在一些固定场合中会发生，不做详细说明．
ＩＧＢＴ 驱动电路为ＩＧＢＴ 稳定工作提供所需功 内部过压是由于电路中存在较大的杂散电感（通
１６７３９５９０ ２０１８ ０１０１１５０６
基于有源钳位和动态负反馈 相结合的ＩＧＢＴ 过压保护
冯庆胜１，沈培富１，戴淑军２
（１． 大连交通大学电气信息学院，辽宁大连１１６０２８；２． 大连天运电气有限公司，辽宁大连１１６０２８）
摘 要：为了对大功率ＩＧＢＴ 过压保护，根据ＩＧＢＴ 驱动器是被动的收集ＩＧＢＴ 电流和电压变化率，直接主 动的反馈到栅极或者驱动器，提出了一种基于有源钳位和动态负反馈相结合的ＩＧＢＴ 过压保护方法． 该方 法将主动钳位和ｄｖ／ ｄｔ 负反馈交错运行，不仅能直接对栅极而且也能对驱动放大器进行控制． 通过测试对 比分析，采用该方法的过压保护电路对抑制ＩＧＢＴ 集－ 射极的关断尖峰电压，消除因电路电感和集射间电 容引起的ＬＣ 震荡有非常明显的效果，比传统的过压保护电路更能有效的对ＩＧＢＴ 实施过压保护． 关键词：有源钳位；动态负反馈；ＩＧＢＴ；过压保护 文献标识码： ： Ａ ＤＯＩ １０． １３２９１ ／ ｊ． ｃｎｋｉ． ｄｊｄｘａｃ． ２０１８． ０１． ０２３
流从集电极流入栅极，栅极电位被提高，进而减小 关断电流变化率，使尖峰电压变小． 图５ 给出了有 源钳位电路［６］的演变过程．
源钳位和动态栅极控制技术．
第３９ 卷 第１ 期 年月 ２０１８ ２
IGBT有源钳位技术的介绍
IGBT有源钳位技术的介绍IGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor）是一种功率半导体器件，结合了MOSFET和双极结型晶体管的优点，具有低导通电阻和高开关速度的特点，常用于大功率应用中的开关电路。
然而，在IGBT的开关过程中，由于电感元件和电容元件的存在，会产生过电压和过电流，给IGBT带来压力，导致设备损坏或者性能下降。
为了解决这个问题，IGBT 有源钳位技术应运而生。
IGBT有源钳位技术通过在IGBT电路中添加一个有源钳位电路，来保护IGBT。
该有源钳位电路由一个或多个二极管和电感构成，其主要作用是在IGBT的关断过程中，通过反馈形成一个低阻抗通路，使得开关电流能够顺利流过，减小开关过压。
同时，在IGBT的开通过程中，有源钳位电路会将电感中储存的能量释放回电源，减小过电流，并提高开通速度。
这种有源钳位电路的作用就像一个主动的“钳子”，将IGBT的过电压和过电流“夹”在两个管脚之间，保护IGBT不受损坏。
1.提高开关速度：有源钳位电路将储存在电感中的能量快速释放到电源，减小了电感的势能，加快了电流的变化速率，从而提高了IGBT的开关速度。
2.减少开关过压：有源钳位电路能够通过形成一个低阻抗通路，使得开关电流能够顺利流过，减小开关过压。
这样可以延长IGBT的寿命，提高设备的可靠性。
3.减少能量损耗：有源钳位电路将储存的能量通过二极管和电感释放回电源，减小过电流。
这不仅能减少能量损耗，还可以降低功率半导体器件的工作温度，从而提高整个系统的效率。
4.快速恢复：当IGBT的过电压和过电流被有源钳位电路“夹”在两个管脚之间时，一旦开关动作完成，有源钳位电路会迅速回复到正常工作状态，不会影响后续的开关动作。
在实际应用中，IGBT有源钳位技术可以应用于各种交流电压变换器和直流电源等功率电子设备，如工业变频器、电力传输装置、交通运输设备等。
通过保护和优化IGBT的工作状态，能够提高系统的性能和可靠性。
基于有源箝位的IGBT过电压抑制技术介绍
基于有源箝位的IGBT过电压抑制技术介绍1 引言绝缘门极双极性晶体管（IGBT）集功率场效应管（MOSFET）和双极性功率晶体管（BJT）的优点于一身，既具有输入阻抗高、开关速度快，热稳定性好和驱动电路简单的特点，又具有通态电压低、耐压高和承受电流大等优点，因此在现代电力电子技术中得到越来越广泛的应用[1]。
IGBT应用的关键技术之一是过电压抑制。
过电压抑制不仅直接关系到IGBT本身的工作特性和运行安全，还影响到整个系统的性能和安全。
本文在研究IGBT产生关断过压原理的基础上提出了基于有源箝位技术的过电压抑制策略。
2 IGBT过电压产生原理因为电路中寄生电感是无法消除和不能忽略的，在IGBT关断的过程中，这些寄生电感因变化的电流而产生感生电压叠加直流母线电压一起加在IGBT的C、E两端，会产生很大的关断尖峰电压[1]。
图1显示了换流回路中的寄生电感。
将所有寄生电感的综合作用等效为一个电感Lб，则尖峰电压为：图1 寄生电感分布IGBT关断时的门极电压，集电极电压和电流的波形如图2所示。
由式（1）可知，关断尖峰电压和集电极电流的变化速率紧密相关，而门极电阻和门极关断电压直接影响了关断电流的下降速率。
由图2可知，关断时门极电压并不是理想地从正开通电压（一般情况下为+15V）直接降到负关断电压（一般为-15V），而是有一个缓慢下降的过程，并且在集电极电压V ce上升的过程中，由于寄生电容C gc的作用，有一部分集电极电流流过门极使门极电压基本不变[2][3]。
门极电压的下降和门极电阻有很大关系：门极电阻越大，门极电压下降越缓慢，则集电极电流Ic下降速率也越缓慢，则引起的尖峰电压也会越小。
图2 IGBT关断电压、电流和门极电压3 传统过电压抑制方法传统的抑制关断尖峰电压的方法如图3所示，其原理是在正常的关断过程中，门极关断电阻使用Rg，一旦检测到过压的情况，则使用阻值较大的Rg(soft-off)，使门极电压下降变缓以减小集电极电流Ic的下降速率，以此减小关断尖峰电压[4]。
低端有源钳位电路
低端有源钳位电路低端有源钳位电路是一种常用的电子电路，用于信号放大和滤波。
它由一个有源元件（如晶体管或运算放大器）和几个被动元件（如电容和电阻）组成。
有源钳位电路的主要作用是通过放大信号并对其进行滤波，以提高信号质量和抑制噪声。
有源钳位电路的基本原理是利用有源元件的放大特性将输入信号放大到合适的幅度，并通过滤波电路对其进行滤波处理。
有源钳位电路一般由输入级、放大级和输出级组成。
在有源钳位电路中，输入级的作用是将输入信号转换为适合有源元件放大的信号。
放大级是有源元件，如晶体管或运算放大器，它负责将输入信号放大到所需的幅度。
输出级的作用是将放大后的信号经过进一步处理，并输出到负载电阻或其他设备中。
有源钳位电路的设计需要考虑几个主要因素。
首先，需要确定所需的放大倍数和频率响应范围，以满足具体的应用要求。
其次，需要选择合适的有源元件和被动元件，并进行合理的电路布局和连接。
此外，还需要考虑电源电压的选择和稳定性，以确保电路正常工作。
有源钳位电路的应用非常广泛。
在音频放大器中，有源钳位电路可以放大音频信号，提高音质和音量。
在通信系统中，有源钳位电路可以用于信号处理和滤波，以提高系统的可靠性和抗干扰性能。
此外，有源钳位电路还可以应用于传感器信号放大和处理，以及医疗设备和测量仪器等领域。
尽管有源钳位电路在信号处理中起着重要作用，但它也存在一些局限性。
首先，由于有源元件的特性限制，有源钳位电路的放大倍数和频率响应范围可能受到限制。
其次，由于有源元件的工作电压和电流的限制，有源钳位电路的输出功率和驱动能力也可能有一定的限制。
低端有源钳位电路是一种常用的电子电路，用于信号放大和滤波。
它通过放大信号并对其进行滤波处理，以提高信号质量和抑制噪声。
有源钳位电路在音频放大器、通信系统和传感器信号处理等领域有广泛的应用。
尽管有源钳位电路存在一些限制，但它仍然是一种简单有效的信号处理电路。
具有有源电压钳位功能的电动汽车IGBT驱动电路设计与研究
具有有源电压钳位功能的电动汽车IGBT驱动电路设计与研究Design and research of IGBT drive circuit with active voltage clamping for Electric Vehicles荣睿英飞凌集成电路（北京）有限公司何耀华英飞凌科技（中国）有限公司北京经济技术开发区荣华中路10号亦城国际A座20层100176rui.rong@关键词：有源电压钳位，电动汽车，门极驱动电路，IGBT短路保护，电压尖峰抑制摘要：由于电动汽车及混合动力机车的电池工作电压范围较大，在刹车能量回收、发电机发电、短路保护等工况下，防止IGBT产生过压失效成为一个必须深入研究的课题。
有源电压钳位功能作为防止IGBT过压失效的有效手段开始有所应用，本文对几种有源电压钳位的具体方式和效果进行分析，基于英飞凌汽车级IGBT Hybridpack2及汽车级驱动芯片1ED020I12FA设计具体驱动电路，给出相关的测试结论和实验数据，提出在有源电压钳位在电动汽车IGBT驱动应用中的优化建议。
1引言随着混合动力汽车及电动汽车的日益普及，其驱动系统正在向高电压、大功率方向发展，更大电流更高电压的IGBT模块开始得到应用。
在电机控制器系统设计中，驱动电路设计对系统的稳定性可靠性发挥着至关重要的作用。
1.1抑制关断电压尖峰的必要性为了让电动汽车和混合动力汽车具有更大的最高时速和加速度，需要采用更大功率的电机和更大功率的IGBT模块。
在同样功率情况下，母线电压越高，系统的额定电流越小，系统的损耗也越低，同时还可以减小导线截面积，从而减轻车重。
因此，在系统承受的范围内采用较高的母线电压成为电动汽车开发的方向。
图1：IGBT关断时产生的电压尖峰此外，在刹车能量回收、发电机发电工作等工况下，系统往往工作于超过额定母线电压的工况下。
尤其是为了尽量回收下坡时电动汽车的重力势能，系统往往工作在允许的最高电压状态。
IGBT有源钳位技术
IGBT应用技术之有源钳位详解IGBT关断尖峰电压产生原理：在光伏逆变器等大功率应用场合，主电路（直流电容到IGBT模块间）存在较大杂散电感(几十到数百nH)。
IGBT关断时，集电极电流下降率较高，即存在较高的dioff/dt，在杂散电感两端感应出电动势，方向与直流母线电压一致，并与直流母线一起叠加在IGBT两端。
从而使IGBT集电极-发射极间产生很大的浪涌电压，甚至会超过IGBT额定集射极电压，使IGBT 损坏。
传统的无源缓冲吸收电路（RC）在大功率应用场合，吸收IGBT关断尖峰电压时损耗较大，有时会使吸收电路温升过高，造成额外的风险，而且吸收电路占用较大体积。
IGBT 关断时若发生短路，尖峰电压更高，会出现保护死区，易造成IGBT损坏。
目前国内外生产的大功率IGBT驱动器采用检测导通饱和压降的方法进行短路保护及软关断。
采用瞬态电压抑制器(TVS)有源箝位的方法，能够较好地抑制浪涌电压，而且能解决IGBT关断时发生短路而导致驱动器短路保护失效的问题。
有源箝位电路可以直接在驱动器上设计，节省体积，损耗小，成本低，抑制速度快，可靠性较高。
文章来源：/qd/25.html IGBT 的关断尖峰电压是由于通过IGBT 的电流在IGBT 的关断时而产生的瞬时高电压。
这个过程可以以下左图所示的感性负载半桥电路的关断过程来说明。
假设Q2 截止，Q1 处于开通状态。
若主回路为理想电路且不存在寄生电感，当Q1 由导通变截止时，由于感性负载电流不能突变，将通过续流二极管D2 续流，以构成电流回路。
此时Q1上的电压将上升，直到它的值达到比母线电压Ed 高出一个二极管的压降值才停止增加。
但在实际的功率电路中存在寄生电感，如图中的等效寄生电感LS 。
当Q1 截止时，电感LS 阻止负载电流Io 向Q2 的续流二极管D2 切换。
在电感LS 两端产生阻止母线电流变化的电压，它与电源电压相叠加以尖峰电压的形式加在Q1 的两端。
有源钳位反激 功率
有源钳位反激功率全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：有源钳位反激是一种常见的功率电路拓扑，能够有效地控制输出电压和电流。
本文将对有源钳位反激功率进行详细介绍，包括其工作原理、优点和应用领域等方面。
有源钳位反激是一种使用反馈控制技术的功率电路拓扑，其主要特点是在变换器的开关管之间串联一个电阻R，通过控制这个电阻来调节输出电压和电流。
当输出电压或电流波形超出设定范围时，有源钳位反激会自动调整电阻值，从而使输出稳定在设定值。
这种方式可以有效地提高功率变换器的效率和稳定性。
有源钳位反激功率电路具有很多优点，首先是输出电压和电流稳定性高，能够适应不同负载条件下的工作要求。
其次是效率高，能够减少功率损耗，提高系统整体效率。
有源钳位反激还具有输出短路保护和过载保护功能，能够保护功率变换器和负载，延长系统寿命。
有源钳位反激功率电路在许多领域都有广泛的应用，如电力电子、医疗器械、通信设备等。
在电力电子领域，有源钳位反激可以用于设计高效率和高性能的开关电源，提供稳定的输出电压和电流。
在医疗器械领域，有源钳位反激可以用于设计安全可靠的医疗电源，确保医疗设备的正常运行。
在通信设备领域，有源钳位反激可以用于设计低功耗和高可靠性的通信电源，满足通信设备对电源的稳定性和效率要求。
有源钳位反激是一种功能强大、稳定性高的功率电路拓扑，具有广泛的应用前景。
通过合理设计和优化，有源钳位反激可以提高功率变换器的效率和稳定性，满足各种工业和商业领域对功率电路的要求。
希望本文的介绍能够帮助读者更好地了解有源钳位反激功率电路的原理和应用，促进功率电子技术的发展和应用。
第二篇示例：有源钳位反激技术是一种常用的功率电子技术，可以实现高效率的功率转换和稳定的电源输出。
本文将介绍有源钳位反激技术的原理、特点、应用以及未来发展方向。
一、有源钳位反激技术原理有源钳位反激技术是一种利用有源器件（如MOSFET、BJT等）来实现电路的钳位控制和反激功能的技术。
有源钳位技术
1 D *VIN − *VIN =VIN 1 − D 1 − D
（eq.18）
公式 18 的结果是低压钳位电压像比高压钳位电压要高压输入电压，图 8 所示三者的关 系：
因此，钳位电容的选择首先要知道在给定的输入电压范围内电容的耐压。图 8 所示△ VC 随输入电压线性变化。高输入电压时，高边钳位的电压应力较小。然而电容的选择必须 基于最低输入时的钳位电压，最大占空比，本例中约为 80V。 钳位电容的容量值选择主要是要能承受其纹波电压。此外，假设电容的容量足够大， 其
2
VIN *VO * N VIN − N *VO
（eq.15）
VDS(HS) =
VIN VIN − N *VO
（eq.16）
公式 15 的结果可以用图形表示固定输出， 固定匝比的钳位电压， 变压器复位电压波形和输 入电压的关系可以用图形表示。用输出电压为 4V（3.3V 加上压降） ，图 6 绘制出不同变压 器匝比的公式 15 的结果：
首先，PWM 驱动信号，VAUX 为正，D1 和 C1 正向偏置充电为负 VAUX 电压。然后电容器的
版本：V1.2（枪版） 2010-05-04
文档资料来自 TI,ON 文档
等级：内部密 翻译：周月东
电压通过 R1 放电。 如果公式 9 中 RC 时间常数比开关周期长， C1 两端的电压保持相对稳定。 Q2 栅极就产生一个相对于 0V 的负 VAUX 电压。 因此 VAUX 有效的转换为负， 能够充分驱动 P 沟道 MOS： R1*C1≌
VIN VIN − N *VO
2
（eq.7） （eq.8）
VO *VIN * N VIN − N *VO
对于固定输出， 固定匝比的钳位电压， 变压器复位电压波形和输入电压的关系可以用图形表 示。用输出电压为 4V（3.3V 加上压降） ，图 2 绘制出不同变压器匝比的公式 7 的结果：
IGBT基本参数详解解读
IGBT基本参数详解解读第一部分 IGBT模块静态参数1,,集射极阻断电压在可使用的结温范围内,栅极和发射极短路状况下,集射极最高电压。
手册里一般为25?下的数据,随着结温的降低,会逐渐降低。
由于模块内外部的杂散电感,IGBT在关断时最容易超过限值。
2,,最大允许功耗在25?时,IGBT开关的最大允许功率损耗,即通过结到壳的热阻所允许的最大耗散功率。
其中,为结温,为环境温度。
二极管的最大功耗可以用同样的公式获得。
在这里,顺便解释下这几个热阻,结到壳的热阻抗,乘以发热量获得结与壳的温差,芯片热源到周围空气的总热阻抗,乘以发热量获得器件温升,芯片结与PCB间的热阻抗,乘以单板散热量获得与单板的温差。
3,集电极直流电流在可以使用的结温范围流集射极的最大直流电流。
根据最大耗散功率的定义,可以由最大耗散功率算出该值。
所以给出一个额定电流,必须给出对应的结和外壳的温度。
)4,可重复的集电极峰值电流规定的脉冲条件下,可重复的集电极峰值电流。
5,RBSOA,反偏安全工作区IGBT关断时的安全工作条件。
如果工作期间的最大结温不被超过,IGBT在规定的阻断电压下可以驱使两倍的额定电流。
6, 短路电流短路时间不超过10us。
请注意,在双脉冲测试中,上管GE之间如果没有短路或负偏压,就很容易引起下管开通时,上管误导通,从而导致短路。
7, 集射极导通饱和电压在额定电流条件下给出,Infineon的IGBT都具有正温度效应,适宜于并联。
随集电极电流增加而增加,随着增加而减小。
可用于计算导通损耗。
根据IGBT的传输特性,计算时,切线的点尽量靠近工作点。
对于SPWM方式,导通损耗由下式获得,M为调制因数,为输出峰值电流,为功率因数。
第二部分 IGBT模块动态参数1,模块内部栅极电阻为了实现模块内部芯片的均流,模块内部集成了栅极电阻,该电阻值常被当成总的驱动电阻的一部分计算IGBT驱动器的峰值电流能力。
2,外部栅极电阻数据手册中往往给出的是最小推荐值,可以通过以下电路实现不同的和。
IGBT中米勒效应的影响和处理方法
IGBT中米勒效应的影响和处理方法
1
米勒效应
之前我们在介绍MOS和IGBT的文章中也有提到米勒电容和米勒效应的概念，在IGBT 的导通过程分析的文章中我们也简单提到过米勒平台，下面我们来详细地聊一聊。
米勒电容：
上图是我们之前在讲MOS和IGBT的输入电容，输出电容和米勒电容的概念时看到过，下面是对应的公式：
Ciss= CGE+ CGC 输入电容
Coss= CGC+ CEC 输出电容
Crss= CGC 米勒电容
其中栅极和射极之间的寄生电容就是今天我们所讨论的主角。
下面我们以MOS中的米勒效应来展开说明：
米勒效应在MOS驱动中臭名昭著，它是由MOS管的米勒电容引发的米勒效应，在MOS 管开通过程中，GS电压上升到某一电压值后GS间电压会经过一段不变值的过程，过后GS间电压又开始上升直至完全导通，如下图中最粗的曲线所示：
MOSFET的栅极驱动过程，可以简单的理解为驱动源对MOSFET的输入电容（主要是栅源极电容Cgs）的充放电过程；当Cgs达到门槛电压之后，MOSFET就会进入开通状态；当MOSFET开通后，Vds开始下降，Id开始上升，此时MOSFET进入饱和区；但由于米勒效应，Vgs会持续一段时间不再上升，此时Id已经达到最大，而Vds还在继续下降，直到米勒电容充满电，Vgs又上升到驱动电压的值，此时MOSFET进入电阻区，此时Vds 彻底降下来，开通结束。
(由于米勒电容阻止了Vgs的上升，从而也就阻止了Vds的下降，这样就会使损耗的时间加长,从而增加了损耗。
)。
IGBT基本参数详解解读
IGBT基本参数详解解读第一部分 IGBT模块静态参数1,,集射极阻断电压在可使用的结温范围内,栅极和发射极短路状况下,集射极最高电压。
手册里一般为25?下的数据,随着结温的降低,会逐渐降低。
由于模块内外部的杂散电感,IGBT在关断时最容易超过限值。
2,,最大允许功耗在25?时,IGBT开关的最大允许功率损耗,即通过结到壳的热阻所允许的最大耗散功率。
其中,为结温,为环境温度。
二极管的最大功耗可以用同样的公式获得。
在这里,顺便解释下这几个热阻,结到壳的热阻抗,乘以发热量获得结与壳的温差,芯片热源到周围空气的总热阻抗,乘以发热量获得器件温升,芯片结与PCB间的热阻抗,乘以单板散热量获得与单板的温差。
3,集电极直流电流在可以使用的结温范围流集射极的最大直流电流。
根据最大耗散功率的定义,可以由最大耗散功率算出该值。
所以给出一个额定电流,必须给出对应的结和外壳的温度。
)4,可重复的集电极峰值电流规定的脉冲条件下,可重复的集电极峰值电流。
5,RBSOA,反偏安全工作区IGBT关断时的安全工作条件。
如果工作期间的最大结温不被超过,IGBT在规定的阻断电压下可以驱使两倍的额定电流。
6, 短路电流短路时间不超过10us。
请注意,在双脉冲测试中,上管GE之间如果没有短路或负偏压,就很容易引起下管开通时,上管误导通,从而导致短路。
7, 集射极导通饱和电压在额定电流条件下给出,Infineon的IGBT都具有正温度效应,适宜于并联。
随集电极电流增加而增加,随着增加而减小。
可用于计算导通损耗。
根据IGBT的传输特性,计算时,切线的点尽量靠近工作点。
对于SPWM方式,导通损耗由下式获得,M为调制因数,为输出峰值电流,为功率因数。
第二部分 IGBT模块动态参数1,模块内部栅极电阻为了实现模块内部芯片的均流,模块内部集成了栅极电阻,该电阻值常被当成总的驱动电阻的一部分计算IGBT驱动器的峰值电流能力。
2,外部栅极电阻数据手册中往往给出的是最小推荐值,可以通过以下电路实现不同的和。
IGBT驱动软关断和有源钳位技术
IGBT驱动软关断和有源钳位技术【摘要】：由于功率回路杂散电感的存在，IGBT在关断过程中会产生过高的Vce电压尖峰，带来了IGBT损坏的风险。
本文介绍了PI公司在大功率驱动系统中常用的软关断和有源钳位技术，分析了两种电路抑制IGBT关断电压尖峰的基本工作原理和注意事项。
通过这两种技术可以有效减缓IGBT的di/dt，从而降低Vce电压尖峰，有效保护IGBT正常运行。
【关键词】：电压尖峰，软关断，有源钳位1 引言由于IGBT自身寄生电感以及主回路杂散电感的存在，IGBT在关断时，回路杂感产生的电压和母线电压叠加起来形成IGBT两端VCE电压尖峰，如图1所示：图1 IGBT换流电路及关断时Vce特性其中，为回路杂散电感产生的压降。
若是Vce电压尖峰过高，则会损坏IGBT模块。
通常可以采用软关断和有源钳位技术限制Vce电压尖峰，有效保护IGBT。
1.解决分析过程1.软关断技术软关断技术基本工作原理：如图2所示，IGBT正常关断时，选择较小的门极关断电阻以减少开关损耗；当检测到短路故障时，切换到较大的关断电阻缓慢释放门极电荷，减缓门极电压下降速度，从而减小IGBT的di/dt，降低Vce电压尖峰。
图2 IGBT软关断原理示意图图3所示为驱动板检测到IGBT短路时的软关断保护试验波形，可以看到通过软关断，电流缓慢降低，产生的Vce电压尖峰也很小，有效保护了IGBT。
图3驱动板检测到短路保护故障然而软关断电路需要检测到短路故障才能动作，这一条件在一定程度上限制了软关断的可靠性。
具体分析如下：如图4所示IGBT的开通特性，短路保护是根据IGBT开通后经过一段响应时间检测到的Vce是否大于短路门槛电压Vth反馈的。
当检测到的Vce大于Vth，则认定为短路故障；反之，正常运行。
图4 IGBT开通特性及Vce检测若是在短路情况下，是一个宽度小于响应时间的脉冲驱动信号，将检测不到短路状况，不能执行软关断，将会产生过高的Vce电压，可能损坏IGBT。