大功率的mosfet和igbt驅(qū)動(dòng)芯片-文庫(kù)吧資料
2024-09-15 12:07本頁(yè)面
【正文】 了 EXB841驅(qū) 動(dòng) IGBT時(shí) ， 過(guò) 電 流 情 況 下 的 實(shí) 驗(yàn) 波 形 。 因 此 對(duì) 于 300 A以 上 的 IGBT或 者 IGBT并 聯(lián) 時(shí) ， 就 需 要 考 慮 別 的 驅(qū) 動(dòng) 芯 片 ， 比 如 三 菱 公 司 的 M57962L等 。 1） EXB8..Series的 驅(qū) 動(dòng) 芯 片 是 通 過(guò) 檢 測(cè) IGBT在 導(dǎo) 通 過(guò) 程 中 的 飽 和 壓 降 Uce來(lái) 實(shí) 施 對(duì) IGBT的 過(guò) 電 流 保 護(hù) 的 。 該 電 容 用 來(lái) 吸 收 由 電 源 接 線 阻 抗 而 引 起 的 供 電 電 壓 變 化 。 — — 如 想 在 IGBT集 電 極 產(chǎn) 生 大 的 電 壓 尖 脈 沖 ， 那 么 增 加 IGBT柵 極 串 聯(lián) 電 阻 （ Rg） 即 可 ； — — IGBT柵 射 極 驅(qū) 動(dòng) 電 路 接 線 必 須 小 于 1 m； 由 于 驅(qū) 動(dòng) 電 路 的 信 號(hào) 延 遲 時(shí) 間 分 為 兩 種 ： 標(biāo) 準(zhǔn) 型 （ EXB850、 EXB851） ≤ 4 μ s， 高 速 型 （ EXB8 EXB841） ≤ 1 μ s， 所 以 標(biāo) 準(zhǔn) 型 的 IC適 用 于 頻 率 高 達(dá) 10 kHz的 開 關(guān) 操 作 ， 而 高 速 型 的 IC適 用 于 頻 率 高 達(dá) 40 kHz的 開 關(guān) 操 作 。 表 6 EXB8..Series工 作 時(shí) 的 推 薦 工 作 條 件 2） 高 速 系 列 ： 驅(qū) 動(dòng) 電 路 中 的 信 號(hào) 延 遲 ≤ μ s 其 主 要 應(yīng) 用 場(chǎng) 合 如 表 4所 示 。 具 有 以 下 的 特 點(diǎn) ： EXB8..Series集 成 芯 片 是 一 種 專 用 于 IGBT的 集 驅(qū) 動(dòng) 、 保 護(hù) 等 功 能 于 一 體 的 復(fù) 合 集 成 電 路 。 在 這 里 ， 我 們 主 要 針 對(duì) EXB8..Series做 一 介 紹 。 這 種 驅(qū) 動(dòng) 方 式 既 提 高 了 逆 變 器 的 性 能 ， 又 提 高 了 IGBT的 工 作 效 率 ， 使 IGBT更 好 地 在 安 全 工 作 區(qū) 工 作 。 EXB8..Series（ FUJI ELECTRIC公 司 生 產(chǎn) ） 4） 當(dāng) 過(guò) 電 流 發(fā) 生 時(shí) ， TLP250得 到 控 制 器 發(fā) 出 的 關(guān) 斷 信 號(hào) ， 對(duì) IGBT的 柵 極 施 加 一 負(fù) 電 壓 ， 使 IGBT硬 關(guān) 斷 。 3） 要 求 控 制 電 路 和 檢 測(cè) 電 路 對(duì) 于 電 流 信 號(hào) 的 響 應(yīng) 要 快 ， 一 般 由 過(guò) 電 流 發(fā) 生 到 IGBT可 靠 關(guān) 斷 應(yīng) 在 10 μ s以 內(nèi) 完 成 。 2） 由 于 流 過(guò) IGBT的 電 流 是 通 過(guò) 其 它 電 路 檢 測(cè) 來(lái) 完 成 的 ， 而 且 僅 僅 檢 測(cè) 流 過(guò) IGBT的 電 流 ， 這 就 有 可 能 對(duì) 于 IGBT的 使 用 效 率 產(chǎn) 生 一 定 的 影 響 ， 比 如 IGBT在 安 全 工 作 區(qū) 時(shí) ， 有 時(shí) 出 現(xiàn) 的 提 前 保 護(hù) 等 。 1） TLP250輸 出 電 流 較 小 ， 對(duì) 較 大 功 率 IGBT實(shí) 施 驅(qū) 動(dòng) 時(shí) ， 需 要 外 加 功 率 放 大 電 路 。 可 以 看 出 ， 由 于 TLP250不 具 備 過(guò) 流 保 護(hù) 功 能 ， 當(dāng) IGBT過(guò) 流 時(shí) ， 通 過(guò) 控 制 信 號(hào) 關(guān) 斷 IGBT， IGBT中 電 流 的 下 降 很 陡 ， 且 有 一 個(gè) 反 向 的 沖 擊 。 5） 開 關(guān) 時(shí) 間 （ tPLH /tPHL） ： μ s（ 最 大 ） ； 4） 輸 出 電 流 （ IO） ： 177。 2） 電 源 電 流 （ ICC） ： 11 mA（ 最 大 ） ； TLP250的 典 型 特 征 如 下 ： 適 合 于 IGBT或 電 力 MOSFET柵 極 驅(qū) 動(dòng) 電 路 。 這 種 類 型 的 驅(qū) 動(dòng) 芯 片 主 要 有 東 芝 公 司 生 產(chǎn) 的 TLP250， 夏 普 公 司 生 產(chǎn) 的 PC923等 等 。 同 時(shí) ， 這 一 檢 測(cè) 結(jié) 果 也 可 以 用 來(lái) 完 成 對(duì) 逆 變 單 元 中 IGBT實(shí) 現(xiàn) 過(guò) 流 保 護(hù) 等 功 能 。幾 種 用 于 IGBT驅(qū) 動(dòng) 的 集 成 芯 片2 幾 種 用 于 IGBT驅(qū) 動(dòng) 的 集 成 芯 片2. 1 TLP250（ TOSHIBA公 司 生 產(chǎn) ）3 結(jié)語(yǔ)由IXDN404組成的IGBT驅(qū)動(dòng)與保護(hù)電路可滿足IGBT驅(qū)動(dòng)要求，其特點(diǎn)可歸納如下：驅(qū)動(dòng)電源＋20V單路供電，驅(qū)動(dòng)?xùn)艍海?5V～－5V；最大驅(qū)動(dòng)峰值電流可達(dá)8A，滿足大功率IGBT驅(qū)動(dòng)要求；電路信號(hào)延遲時(shí)間短，工作頻率可以達(dá)到100kHz或者更高，可適應(yīng)大多數(shù)電路需要；可實(shí)現(xiàn)過(guò)流保護(hù)及降柵壓慢關(guān)斷功能；電路成本相對(duì)較低。從圖中可以看出驅(qū)動(dòng)電路延遲時(shí)間僅為100ns。圖3為實(shí)測(cè)IGBT的門極驅(qū)動(dòng)信號(hào)，其中通道1為輸入控制信號(hào)，通道2為輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)。但這與保護(hù)動(dòng)作的快速性相矛盾，具體應(yīng)用時(shí)要根據(jù)實(shí)際電路要求和功率器件的特性作出折中的選擇。慢關(guān)斷過(guò)程時(shí)間為t3，由C2和R12決定。降柵壓運(yùn)行時(shí)間為t2=τ1ln(200)/(2013)=（2）如果在這段時(shí)間內(nèi)，電路恢復(fù)正常，D2導(dǎo)通，A點(diǎn)繼續(xù)箝位，V2截止，V1導(dǎo)通。當(dāng)電路過(guò)流時(shí)，IGBT因承受大電流而退出電阻區(qū)，Vces上升，二極管D2截止，A點(diǎn)對(duì)電容C1的箝位作用消失；C點(diǎn)電位從9V上升，同時(shí)Z1反向擊穿，V2導(dǎo)通，V1截止，B點(diǎn)電位由R1和Rc以及IXDN404芯片內(nèi)阻分壓決定，箝位在15V，柵壓降為10V。這時(shí)，V4導(dǎo)通，V5截止，C點(diǎn)電位保持在9V；Z1截止，V2截止，V1導(dǎo)通，B點(diǎn)電位接近20V；Z2截止，V3截止，D點(diǎn)電位接近B點(diǎn)電位。Z1截止，V2截止，V1導(dǎo)通，B點(diǎn)電位接近20V；Z2截止，V3截止，
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