초록
최근 산업이 대규모화함에 따라 고압 전력 변환 장치의 필요성이 증가하고 있고, 이에 따라 전력용 반도체 소자의 직렬 구동이 많이 이용되고 있다. 소자의 직렬 구동은 소자간에 적절한 전압 분배가 이루어져 개별 소자에 정격이상의 과전압이 인가되는 것을 방지하는 것이 큰 관건이다. 또한 고전압 회로에서는 부유 인덕턴스에 의한 소자의 과전압도 방지하여야 한다. 본 논문에서는 직렬 연결된 IGBT의 턴-오프 과도상태시 컬렉터 전압 기울기 조절로 안정된 전압 분배와 과전압을 방지하는 새로운 게이트 구동기법을 제안한다. 제안하는 게이트 구동기법은 컬렉터 전압을 검출하여 능동적으로 게이트 신호를 제어함으로써 과전압을 제한한다. 새로운 IGBT 게이트 구동회로를 제작하고 직렬 연결된 IGBT 회로에 적용하여 게이트 구동기법의 타당성을 검증하였다.
The large scale industry needs high voltage converters. Therefore series connection of power semiconductor devices is necessary. It is important to prevent the overvoltage from being induced across a device above ratings by the proper voltage balancing in the field of IGBT series connection. In addition, the overvoltage induced by a stray inductance has to be limited in the high power circuit. This paper proposes a new gate control scheme which can balance the voltage properly and limit the overshoot by controlling the slope of collector voltage under the turn-off transient in the series connected IGBTs. The proposed gate control scheme which senses the collector voltage and controls the gate signal actively limits the overvoltage. The new series connected IGBT gate driver is made and its validity is verified by the experimental results in the series connected IGBT circuit.