IGBT模塊的應(yīng)用電路有半橋電路逆變、全橋電路逆變、三相逆變、斬波應(yīng)用等。IGBT模塊已被廣泛應(yīng)用于UPS、感應(yīng)加熱電源、逆變焊機(jī)電源和電機(jī)變頻調(diào)速等電源領(lǐng)域。
1、IGBT柵極驅(qū)動(dòng)電壓Uge
　　理論上Uge≥Uge(th)，即柵極驅(qū)動(dòng)電壓大于閾值電壓時(shí)IGBT即可開(kāi)通，一般情況下閾值電壓Uge(th)＝5～6V。為了使IGBT開(kāi)通時(shí)完全飽和，并使通態(tài)損耗*小，又具有限制短路電流能力，柵極驅(qū)動(dòng)電壓Uge需要選擇一個(gè)合適的值。當(dāng)柵極驅(qū)動(dòng)電壓Uge增加時(shí)，通態(tài)壓降減小，通態(tài)損耗減小，但I(xiàn)GBT承受短路電流能力減??；當(dāng)Uge太大時(shí)，可能引起柵極電壓振蕩，損壞柵極。當(dāng)柵極驅(qū)動(dòng)電壓Uge減小時(shí)，通態(tài)壓降增加，通態(tài)損耗增加，但I(xiàn)GBT承受短路電流能力提高。為獲得通態(tài)損耗*小，同時(shí)IGBT又具有較好的承受短路電流能力，通常選取柵極驅(qū)動(dòng)電壓Uge≥D*Uge(th)，系數(shù)D＝1.5、2、2.5、3。當(dāng)閾值電壓Uge(th)為6V時(shí)，柵極驅(qū)動(dòng)電壓Uge則分別為9V、12V、15V、18V；柵極驅(qū)動(dòng)電壓Uge折中取12V～15V為宜，12V*佳。IGBT關(guān)斷時(shí)，柵極加負(fù)偏壓，提高抗干撓能力，提高承受dv/dt能力，柵極負(fù)偏壓一般為－10V。
2、IGBT柵極電阻Rg
　　選擇適當(dāng)?shù)臇艠O串聯(lián)電阻Rg對(duì)IGBT驅(qū)動(dòng)相當(dāng)重要。 當(dāng)Rg增大時(shí)，可抑制柵極脈沖前后沿陡度和防止振蕩，減小開(kāi)關(guān)di/dt,限制IGBT集電極尖峰電壓；但Rg增大時(shí)，IGBT開(kāi)關(guān)時(shí)間延長(zhǎng)，開(kāi)關(guān)損耗加大。當(dāng)Rg減小時(shí)，減小IGBT開(kāi)關(guān)時(shí)間，減小開(kāi)關(guān)損耗；但Rg太小時(shí)，可導(dǎo)致ge之間振蕩，IGBT集電極di/dt增加，引起IGBT集電極尖峰電壓，使IGBT損壞。因此，應(yīng)根據(jù)IGBT電流容量和電壓額定值以及開(kāi)關(guān)頻率選取Rg值，如10Ω、15Ω、27Ω等，并建議ge之間并聯(lián)一數(shù)值為10KΩ左右的Rge，以防止柵極損壞。
3、IGBT過(guò)電壓過(guò)電流保護(hù)
　　過(guò)電壓過(guò)電流是造成IGBT損壞的兩大主要因素，應(yīng)加以有效的保護(hù)。對(duì)于過(guò)電流，如果采用電流傳感器保護(hù)，首先應(yīng)考慮電流傳感器的響應(yīng)時(shí)間，建議過(guò)電流保護(hù)點(diǎn)設(shè)定為模塊額定電流的1.5~2倍為宜；如 GA100TS120K的模塊電流額度值為100A，電流傳感器設(shè)定為150A~200A；如GA200TD120K的模塊電流額度值為200A，電流傳感器設(shè)定為300A~400A。如果采用通態(tài)電壓Vce(on)來(lái)保護(hù)，建議Vce(on)設(shè)定為5～6V，這時(shí)模塊的峰值電流約為額度值的2～2.5倍。
      對(duì)于過(guò)電壓，通常采用RCD吸收過(guò)電壓尖峰，*好是采用無(wú)感電阻和無(wú)感電容。同時(shí)，必須盡量減少或者消除布線時(shí)的雜散電感，可以通過(guò)減小整個(gè)電路有效回路面積來(lái)減小雜散電感。另外，還可以通過(guò)適當(dāng)增加?xùn)艠O串聯(lián)電阻Rg來(lái)抑制過(guò)電壓尖峰。