IGBT作為新型的功率器件,其良好的開關特性和更低的功耗成為當今高壓集成電路的首選,IGBT的應用領域越來越廣泛。為了保證IGBT在電路中安全、可靠、高效的工作,其驅(qū)動電路的研究就顯得尤為重要,設計一款性能優(yōu)良的IGBT驅(qū)動電路同樣具有很好的發(fā)展前景。本文基于1μm 600V BCD工藝平臺設計了IGBT驅(qū)動電路,主要工作包含以下幾點:1.完成了接口電路、電平位移電路、驅(qū)動電路和ESD電源鉗位電路的設計;2.對設計的子模塊電路進行仿真,驗證其功能的正確性;3.完成了驅(qū)動電路版圖的設計。其性能參數(shù)和指標如下:采用半橋驅(qū)動的方式,實現(xiàn)了雙通路驅(qū)動信號的轉(zhuǎn)換,高端通路實現(xiàn)615V輸出,低端通路為15V輸出,驅(qū)動電流為±2A,最高工作頻率為500KHZ。通過對仿真結(jié)果的分析,設計的子模塊電路能夠很好的實現(xiàn)其功能,性能參數(shù)也達到了最初的設計指標。本文設計的驅(qū)動電路具有以下特點:1.電平位移電路是整個驅(qū)動電路的核心,設計時采用了互補對稱的結(jié)構(gòu),能夠同時實現(xiàn)高壓電源電位和高壓地電位的轉(zhuǎn)換,實現(xiàn)了高低電位的電氣隔離,有效降低了寄生效應對電路的影響,提高了電路的可靠性;2.驅(qū)動電路中集成的ESD電源鉗位... 

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 課題研究的背景和意義
    1.2 驅(qū)動電路發(fā)展概述
    1.3 本文的結(jié)構(gòu)布局
第二章 IGBT半橋驅(qū)動電路介紹
    2.1 IGBT結(jié)構(gòu)概述
    2.2 半橋驅(qū)動技術分析
        2.2.1 驅(qū)動電路的設計難點
        2.2.2 隔離技術分析
        2.2.3 驅(qū)動電路的分類
    2.3 IGBT半橋驅(qū)動電路整體設計
    2.4 外圍自舉電路
    2.5 IGBT半橋驅(qū)動電路的設計指標
    2.6 本章小結(jié)
第三章 IGBT半橋驅(qū)動電路子模塊設計
    3.1 輸入級接口電路的分析和設計
    3.2 電平位移電路設計
        3.2.1 低壓電平位移電路
        3.2.2 高壓電平位移電路
    3.3 輸出驅(qū)動電路原理分析
    3.4 ESD保護電路—電源鉗位模塊
        3.4.1 ESD概述
        3.4.2 傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)電源鉗位電路設計
        3.4.3 新型的ESD電源鉗位電路
        3.4.4 ESD保護電路的仿真分析
    3.5 本章小結(jié)
第四章 驅(qū)動電路仿真和版圖設計
    4.1 所設計的電路模塊功能仿真
        4.1.1 輸入級接口電路功能仿真
        4.1.2 電平位移電路仿真
        4.1.3 驅(qū)動電路性能仿真
        4.1.4 靜電放電電源鉗位電路仿真
    4.2 半橋驅(qū)動電路功能仿真
        4.2.1 電路基本功能仿真
        4.2.2 使能控制信號SD仿真
        4.2.3 傳輸延遲仿真
        4.2.4 靜態(tài)功耗
    4.3 半橋驅(qū)動電路版圖設計
        4.3.1 高壓隔離島的設計方法
        4.3.2 半橋驅(qū)動電路整體版圖
    4.4 電路后仿真數(shù)據(jù)
    4.5 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
    5.1 主要結(jié)論
    5.2 研究展望
參考文獻
在學期間的研究成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]一種電機驅(qū)動芯片的欠壓保護電路設計[J]. 湛衍,姚遠,黃武康,徐建華.  電子器件. 2013(05)
[2]電力電子技術發(fā)展動向與應用[J]. 陳晨.  電子技術與軟件工程. 2013(09)
[3]Ultra-low specific on-resistance vertical double-diffused metal-oxide semiconductor with a high-k dielectric-filled extended trench[J]. 王沛,羅小蓉,蔣永恒,王琦,周坤,吳麗娟,王驍瑋,蔡金勇,羅尹春,范葉,胡夏融,范遠航,魏杰,張波.  Chinese Physics B. 2013(02)
[4]BCD智能功率集成技術簡述[J]. 劉汝剛,劉佳,王樹振.  微處理機. 2012(01)
[5]智能電網(wǎng)前沿技術綜述[J]. 宋曉芳,薛峰,李威,孟昭軍,常康,李峰,黃杰,謝東亮.  電力系統(tǒng)通信. 2010(07)
[6]智能電網(wǎng)背景下大功率電力電子技術的巨大市場機遇[J]. 唐擊.  電器工業(yè). 2009(10)
[7]高壓大功率IGBT驅(qū)動模塊的技術特點[J]. 張黎,尹向陽.  變頻器世界. 2007(06)
[8]高壓大功率IGBT驅(qū)動模塊的技術特點[J]. 張黎,尹向陽.  變頻器世界. 2007 (06)
[9]1200V MR D-RESURF LDMOS與BCD兼容工藝研究[J]. 喬明,方健,肖志強,張波,李肇基.  半導體學報. 2006(08)
[10]CMOS Schmitt觸發(fā)器的設計與模擬[J]. 程坤,秦明,張中平,黃慶安.  電子器件. 2005(03)

碩士論文
[1]一種基于BCD工藝的高壓柵驅(qū)動電路設計[D]. 吳瓊樂.電子科技大學 2012
[2]一種高速高壓半橋驅(qū)動電路的分析與設計[D]. 惠斌.西北大學 2010
[3]半橋驅(qū)動電路子模塊的分析與設計[D]. 蔣敏敏.西北大學 2009



本文編號：3664774