作為一種復(fù)合性的功率半導(dǎo)體，IGBT模塊因其低功耗、高開關(guān)頻率和較大電流容量，在大功率變換器中正得到越來越廣泛的應(yīng)用，對于其驅(qū)動(dòng)電路的要求也越來越高，主要的技術(shù)發(fā)展方向體現(xiàn)在以下幾方面：

一、更高的集成度

目前大功率IGBT驅(qū)動(dòng)模塊的體積還比較大，為了增加隔離電壓的耐量，通常都會(huì)采用變壓器來實(shí)現(xiàn)隔離，變壓器的體積和重量相對比較大，而且比較難于實(shí)現(xiàn)集成化。因此，未來的驅(qū)動(dòng)器會(huì)采用體積更小、更容易集成化的隔離器件，如應(yīng)用壓電式變壓器或者先進(jìn)的磁集成技術(shù)來減小隔離元件的體積和重量，增加集成度?？梢灶A(yù)見的是未來大功率IGBT必將和其驅(qū)動(dòng)電路集成在同一個(gè)模塊內(nèi)部，用戶只需要將控制信號(hào)直接引入功率模塊就可以實(shí)現(xiàn)對IGBT的控制。

二、更高的隔離電壓

驅(qū)動(dòng)器都是采用光耦和變壓器來實(shí)現(xiàn)隔離，光耦的優(yōu)點(diǎn)是體積小，但存在隔離電壓比較低、容易老化和延遲較大等不足。變壓器隔離的隔離電壓較高，延遲較小，但體積較大。因此，在需要高壓隔離的場合還多數(shù)采用變壓器來實(shí)現(xiàn)隔離，當(dāng)前，因IGBT的最高電壓等級(jí)已經(jīng)達(dá)到6500V，為了適應(yīng)更高電壓應(yīng)用場合，必須采用隔離電壓更高的驅(qū)動(dòng)器。

三、更高的開關(guān)頻率

為了適應(yīng)在感應(yīng)加熱電源等方面的應(yīng)用，IGBT的開關(guān)頻率不斷增加，隨著制造技術(shù)的發(fā)展，IGBT最高的開關(guān)頻率已經(jīng)可以達(dá)到100Khz以上，已經(jīng)可以部分替代功率mos管。對于驅(qū)動(dòng)器來講，意味著必須提供更大的驅(qū)動(dòng)功率，而且還要驅(qū)動(dòng)器具有更短的驅(qū)動(dòng)脈沖延遲時(shí)間和上升、下降時(shí)間，提供更大的瞬時(shí)最大驅(qū)動(dòng)電流等。

四、更大的驅(qū)動(dòng)功率

IGBT模塊的容量在不斷增加，單個(gè)模塊的電流容量已經(jīng)可以達(dá)到3600A，有時(shí)為了增加容量，通常采用并聯(lián)的方式工作，對驅(qū)動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)功率也提出了更高的要求。驅(qū)動(dòng)器的最大輸出電流必須相應(yīng)地增加，特別是在多個(gè)模塊并聯(lián)應(yīng)用時(shí)，驅(qū)動(dòng)器平均輸出功率要求達(dá)到5W~10W，瞬時(shí)最大輸出電流要求達(dá)到30A以上。

五、更完備的功能

現(xiàn)在廣泛應(yīng)用的門極驅(qū)動(dòng)技術(shù)無法實(shí)現(xiàn)對IGBT開關(guān)過程中引起的di/dt、dv/dt的控制，從而控制變換電路的電磁干擾（EMI，Electro-Magnetic Interference）。有源門極驅(qū)動(dòng)技術(shù)可以有效地控制IGBT開關(guān)造成的較高的di/dt、dv/dt，相應(yīng)地可以使IGBT工作在更加安全的工作區(qū)，減小其開關(guān)過程中產(chǎn)生的電磁干擾，相應(yīng)地減小IGBT的緩沖吸收電路。

IGBT作為電力電子系統(tǒng)的一種關(guān)鍵的電力半導(dǎo)體器件已經(jīng)持續(xù)增長了若干年，由于它使電力電子裝置和設(shè)備實(shí)現(xiàn)了更高的效率和更高的開關(guān)頻率。隨著性能不斷提升，IGBT的應(yīng)用領(lǐng)域已經(jīng)擴(kuò)展到更寬的范圍，不僅在工業(yè)中，而且在許多其他功率變換系統(tǒng)中，它已經(jīng)取代了大功率雙極晶體管（GTR）、功率mos場效應(yīng)管（mos FET），甚至出現(xiàn)替代門關(guān)斷晶閘管（GTO）的現(xiàn)實(shí)趨勢。大功率IGBT驅(qū)動(dòng)模塊技術(shù)將不斷完善，集成度也將提高，進(jìn)而減小IGBT功耗和電磁干擾，提高系統(tǒng)的可靠性。

廣東愛晟電子科技有限公司生產(chǎn)的IGBT用NTC芯片，采用先進(jìn)的半導(dǎo)體制程，結(jié)合自主研發(fā)加工工藝技術(shù)，確保了NTC熱敏芯片連續(xù)生產(chǎn)的高穩(wěn)定、高可靠。





參考資料：

電力電子技術(shù)與新能源《大功率IGBT驅(qū)動(dòng)的技術(shù)特點(diǎn)及發(fā)展趨勢分析》