IGBT驱动动态高级有源钳位

IGBT驱动有源钳位技术的功能是，通过使用瞬态电压抑制二极管(TVS)来限制功率半导体（如MOSFET和IGBT模块）的关断过压。然而，一个主要制约因素是，必须将最大直流母线电压限定在一个特定值，以避免母线电压超出特定值时TVS导通，致使驱动器出现热过载。文章来源：http://www.igbt8.com/qd/145.html
某些应用（如牵引、太阳能、风能、SVG、Crowbar、APF或HVDC）中，最大直流母线电压可能在IGBT关断期间进一步升高。动态高级有源钳位(DA²C)为此类应用提供了一种有效的解决方案，它允许在IGBT关断期间（无开关操作）直流母线电压上升到更高的值。
本文将阐述DA²C的基本原理，并通过使用SCALE^TM-2门极驱动核2SC0435T和2SC0108T2D0-12来举例说明DA²C的应用。DA²C技术支持以类似的方式与大部分的SCALE-2驱动核起使用。 高级有源钳位功能(AAC)
有源钳位技术的功能是，在集电极-发射极电压超过预设的阀值时将IGBT部分地打开，此时IGBT在线性区内工作，从而令IGBT的集电极-发射极电压得到抑制。
基本有源钳位电路是将IGBT的集电极电位通过TVS反馈到IGBT门极的单反馈电路。SCALE-2驱动器支持CONCEPT的高级有源钳位，基于此原理：当有源钳位电路动作时，驱动器副方的引脚ACLx将会收到反馈信号，如图2所示，驱动器的推动级的关断MOSFET将会被线性关断，以增加有源钳位功能的效率，并且降低TVS l的损耗。 动态高级有源钳位(DA²C)
DA²C基于以下原理进行工作。如图3所示，在原本开关状态下所需要的TVS的基础上，再串联几个TVS。这些额外的TVS从IGBT导通开始，到驱动器发出关断指令后的15-20us内，都处于短路状态，因此有源钳位处于低门槛值（参见图4），以确保在IGBT关断时获得高效的有源钳位。经过此15-20us延迟后，这些额外的TVS被激活，驱动器的有源钳位的门槛值被提高，这样可以允许直流母线电压在IGBT关断期间（例如，紧急关机后）上升到更高的值。这种特性与高级有源钳位一起被称为“动态高级有源钳位(DA²C)”。 DA²C的推荐应用
DA²C与驱动核2SC0435T的应用
图5所示为DA²C与2SC0435T驱动器的应用示例。该技术支持以类似的方式同其他1700V SCALE-2驱动器（如2SC0650P或1SC2060P）一起使用。对于更高电压等级的驱动核，如2SC0535T (3.3kV)、2SC0635T(4 5KV)或1SC0450V (4.5kV/6.5kV)，在经过稍微的修改和适当调整TVS电压水平后，也可以使用DA²C技术。
当使用击穿电压精度为±5%的TVS时，最大直流母线电压不得高于TVS击穿电压典型值(25℃/1mA)的0.9倍。
图5中所示的应用允许施加的最大直流母线电压为：
开关操作：V_DC-link,max = 800V
IGBT关断（无开关操作）状态：V_DC-link,max = 1070V 2SC0108T2D0-12：
图6所示为DA2C与2SC0108T2D0-12驱动器的应用示例。可以施加以下最大直流母线电压：
开关操作：V_DC-link,max = 800V
IGBT关断（无开关操作）状态：V_DC-link,max = 1200V（在IGBT模块允许的情况下）