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基于窄脉冲传输的脉冲展宽IGBT驱动电路

石经纬 赵娟 冯荣欣

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基于窄脉冲传输的脉冲展宽IGBT驱动电路

    作者简介: 石经纬(1984-),男,博士,工程师,从事固态高压脉冲电源和等离子体表面改性技术研究;jingweishi@163.com。.
  • 中图分类号: TM46;TN710

Driving circuit for IGBTs with long pulse duration based on narrow pulses broadening

  • CLC number: TM46;TN710

  • 摘要: 设计了一种采用高压隔离脉冲变压器传输窄脉冲,然后应用脉冲展宽电路实现宽脉冲驱动信号输出的无源IGBT驱动电路。采用正电压turn-on窄脉冲和负电压turn-off窄脉冲组合传输的方式以减小高压隔离脉冲变压器的体积和重量,脉冲展宽电路使IGBT在turn-on脉冲上升沿导通,在turn-off脉冲上升沿关断,且其具备储能功能,无需高压隔离辅助直流电源为其供电。脉冲信号发生电路和过流保护电路耦合设计,使IGBT在正常关断和过流保护关断情况下,其栅极都处于反压偏置状态,以提高IGBT关断的快速性和可靠性。将驱动电路用于级联Marx高压电路中IGBT开关的驱动,turn-on脉冲和turn-off脉冲的脉宽均选择为2 μs,结果表明,Marx电路在输出脉冲电压峰值为20 kV时工作稳定,且脉宽在3.5~50 μs之间连续可调,等离子体负载下的输出电压和电流波形显示,打火情况发生时,过流保护电路工作稳定可靠。该驱动电路可有效实现宽脉冲驱动信号的产生,具有较强的可靠性和实用性。
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出版历程
  • 收稿日期:  2019-06-10
  • 录用日期:  2019-07-20

基于窄脉冲传输的脉冲展宽IGBT驱动电路

    作者简介: 石经纬(1984-),男,博士,工程师,从事固态高压脉冲电源和等离子体表面改性技术研究;jingweishi@163.com。
  • 1. 中国商用飞机有限责任公司 北京民用飞机技术研究中心, 北京 102211;
  • 2. 北京荣广盛工程管理有限公司, 北京 100089

摘要: 设计了一种采用高压隔离脉冲变压器传输窄脉冲,然后应用脉冲展宽电路实现宽脉冲驱动信号输出的无源IGBT驱动电路。采用正电压turn-on窄脉冲和负电压turn-off窄脉冲组合传输的方式以减小高压隔离脉冲变压器的体积和重量,脉冲展宽电路使IGBT在turn-on脉冲上升沿导通,在turn-off脉冲上升沿关断,且其具备储能功能,无需高压隔离辅助直流电源为其供电。脉冲信号发生电路和过流保护电路耦合设计,使IGBT在正常关断和过流保护关断情况下,其栅极都处于反压偏置状态,以提高IGBT关断的快速性和可靠性。将驱动电路用于级联Marx高压电路中IGBT开关的驱动,turn-on脉冲和turn-off脉冲的脉宽均选择为2 μs,结果表明,Marx电路在输出脉冲电压峰值为20 kV时工作稳定,且脉宽在3.5~50 μs之间连续可调,等离子体负载下的输出电压和电流波形显示,打火情况发生时,过流保护电路工作稳定可靠。该驱动电路可有效实现宽脉冲驱动信号的产生,具有较强的可靠性和实用性。

English Abstract

参考文献 (19)

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