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基本内容和技术方案
首先针对自己的研究课题，经过查阅相关书籍资料了解IGBT元件的工作原理及其特性，从而掌握该元件的本质特点。然后阅读学习关于IGBT驱动电路的文献资料，深入的了解驱动电路的基本工作原理，为自己的电路初步设计奠定下基础。同时针对驱动电路中的对于IGBT元件的保护电路所需选择的措施及栅极电阻的选择进行研究，最终根据自己设计的驱动电路的特点采取正确的保护措施，从而进一步的更好的完成本次的关于IGBT驱动电路设计的课题研究。
通过查阅学习关于IGBT元件的资料文献，了解到IGBT（绝缘栅双极型晶体管）是由BJT（双极型三极管）和MOS（绝缘栅型场效应管）组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件，兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面的优点，而且还学习了该元件的静态特性和动态特性。
IGBT的栅源特性呈非线性电容性，并工作于高频开关状态，其快速通断导致过高的电流尖峰，在控制回路中产生干扰，引起振荡。因此，设计的驱动电路选用具有足够的瞬时电流吞吐能力及快速通断的光耦合隔离器。同时，由于IGBT的驱动电路要保证一条低阻抗的放电回路，同时驱动电源的内阻一定要小，即栅极电容充放电速度要快，以保证VGE有较陡的前后沿，使IGBT开关损耗尽量要小，所以必须对上面需求进行仔细的研究。
整体驱动电路的结构和参数会对IGBT的运行性能产生显著影响，如开关时间、开关损耗、短路电流保护能力和抗dv/dt的能力等。在进行设计时必须要根据IGBT的型号类型和参数指标合理设计驱动电路对于充分发挥IGBT的性能是十分重要的。
IGBT驱动电路中栅极电阻的研究也是十分重要的，栅极电阻可以消除栅极振荡、转移驱动器件的功率损耗和调节开关的通断速度，所以必须针对栅极电阻选取的注意方面及其与IGBT的在电路中的关系的进行讨论研究。
过流问题是IGBT和设备安全运行的重要因素，对于1200V/450A的IGBT模块来说导通压降为2V左右。工程上常采用调整串联在IGBT集电极与驱动块之间的二极管个数。其存在的问题是只能阶梯式地调整，而0.7V的动作电压反映在IGBT上，Ic将产生很大的变化，很难做到精确设定过流保护的临界动作点。在进行毕业设计的过程中，要注意上面IGBT应用的必要条件，完成电路原理图的绘制，完成字数不少于1.5万字的毕业设计论文。
目 录
摘 要 I
Abstract II
1 绪论 1
1.1 引言 1
1.2 课题研究意义 2
1.3 研究现状 3
1.3.1 产品现状 3
1.3.2 技术现状 4
1.4 主要研究内容 5
2 IGBT的基本结构及IGBT模块选型 7
2.1 IGBT的结构及工作原理 7
2.2 IGBT的基本工作特性 9
2.3 IGBT模块选型 11
3 IGBT驱动研究 12
3.1 驱动电路设计要求 12
3.2 IGBT的驱动电路选型 12
3.3 IGBT驱动电路中栅极电阻的研究 14
3.3.1 栅极电阻的作用 14
3.3.2 栅极电阻的选取 14
3.3.3 设置栅极电阻的注意事项 15
3.3.4 栅极电阻和IGBT的关系讨论 15
4 IGBT保护电路设计 19
4.1 IGBT栅极的保护 19
4.2 IGBT的过电流保护 19
4.3 IGBT开关过程中的电压保护 22
4.4 IGBT的过热保护 25
4.5 IGBT驱动保护设计总结 26
5 隔离型IGBT驱动电路硬件设计 27
5.1 IGBT驱动电路原理图 27
5.2 正常开通与关断过程 27
5.3 保护电路的工作 27
5.4 IGBT驱动电路的整体电路图 29
6 总结与展望 30
参考文献 31
附 录 32
致 谢 35
摘 要
绝缘栅双极型晶体管IGBT是一种由双极型晶体管与MOSFET组合的器件，它既有MOSFET的栅极电压控制快速开关特性，又具有双极型晶体管大电流处理能力和低饱和压降的特点。基于此特点，在应用的广泛领域中的IGBT是非常重要的原件，所以开设关于大功率IGBT驱动电路的设计的课题研究非常有意义。
在电力电子器件中，IGBT的综合性能方面占有明显优势，并广泛地运用在各类电力变换装置中。然而如何有效地驱动并保护IGBT，成为电力电子领域中的重要研究课题之一。本文讨论了IGBT的内部结构原理及IGBT元件其静态和动态特性，研究讨论了IGBT驱动电路的主要种类和电路的各种保护方式及栅极电阻对于IGBT性能以及对驱动电路与过流保护电路的要求。本文利用IGBT 的通态饱和压降与集电极电流呈近似线性关系的特性，设计一个具有完善的过流过压保护功能的IGBT 驱动电路。经过对于相关资料的分析和实验，设计出具有简单、实用、可靠性高等优点的IGBT驱动电路。
关键词：IGBT；驱动电路；过流保护
