一種內(nèi)置隔離電源的混合集成IGBT驅(qū)動(dòng)器

　?。?）保護(hù)盲區(qū)時(shí)間調(diào)節(jié)

　　由于igbt導(dǎo)通初期集電極-發(fā)射極電壓vce很高，為了防止短路保護(hù)誤動(dòng)作，必須設(shè)計(jì)保護(hù)盲區(qū)時(shí)間。不同的igbt的開通時(shí)間不同，所需的盲區(qū)時(shí)間也略有差別，因此，此驅(qū)動(dòng)器設(shè)計(jì)了盲區(qū)時(shí)間可調(diào)功能，通過(guò)外接不同的電容值調(diào)節(jié)盲區(qū)時(shí)間。為了保證驅(qū)動(dòng)器檢測(cè)電路的靈敏度，最大盲區(qū)時(shí)間不得超過(guò)3.5μs。

　?。?） 過(guò)流或短路保護(hù)軟關(guān)斷

　　在短路或過(guò)流保護(hù)時(shí)，為了防止過(guò)快地關(guān)斷igbt引發(fā)過(guò)高的峰值電壓從而損壞igbt。qp12w05s-37驅(qū)動(dòng)器設(shè)有保護(hù)時(shí)緩慢降低柵極電壓的軟關(guān)斷功能。為了適應(yīng)不同功率等級(jí)的應(yīng)用，此驅(qū)動(dòng)器還設(shè)有保護(hù)軟關(guān)斷可調(diào)功能。通過(guò)調(diào)節(jié)軟關(guān)斷時(shí)間的長(zhǎng)短使其在不同功率系統(tǒng)下得到更合適的應(yīng)用。軟關(guān)斷波形如下圖4所示。

　　由于保護(hù)軟關(guān)斷時(shí)間也直接影響著igbt的關(guān)斷損耗，其過(guò)長(zhǎng)的軟關(guān)斷時(shí)間會(huì)使igbt發(fā)熱過(guò)大而損壞，所以在調(diào)節(jié)其軟關(guān)斷時(shí)間時(shí)，需在滿足關(guān)斷峰值電壓要求的條件下盡可能的使軟關(guān)斷時(shí)間縮短。

　?。?） 故障封鎖與恢復(fù)

　　當(dāng)發(fā)生短路故障后，保護(hù)電路會(huì)使驅(qū)動(dòng)器輸出柵極－發(fā)射極電壓反偏，關(guān)斷igbt，同時(shí)輸出故障信號(hào)并封鎖控制信號(hào)輸入，持續(xù)時(shí)間大約1.4ms。在此封鎖時(shí)間段內(nèi)柵極驅(qū)動(dòng)輸出狀態(tài)將不受輸入信號(hào)影響。過(guò)了封鎖時(shí)間后驅(qū)動(dòng)器將自動(dòng)恢復(fù)至正常初始狀態(tài)，此時(shí)如有控制信號(hào)輸入時(shí)，驅(qū)動(dòng)器將正常輸出。其工作原理如圖5所示。

5 應(yīng)用注意事項(xiàng)

　　qp12w05s-37驅(qū)動(dòng)器在應(yīng)用中要注意以下幾個(gè)方面：

　?。?）為了提高驅(qū)動(dòng)器輸出電壓的穩(wěn)定性，要求在dc/dc輸出端外接低內(nèi)阻電容，容量根據(jù)驅(qū)動(dòng)負(fù)載選擇；

　?。?）驅(qū)動(dòng)器自帶隔離電源只為此驅(qū)動(dòng)器應(yīng)用，所以不可以外接其它負(fù)載；

　　（3）驅(qū)動(dòng)器帶有較多的外部調(diào)節(jié)功能，為了保證調(diào)節(jié)精度和效果，在需要時(shí)外接元件都需盡可能靠近驅(qū)動(dòng)器；

　　（4）柵極驅(qū)動(dòng)輸出到igbt柵極電阻之間的引線要盡可能短，最好控制在18cm內(nèi)。其柵極驅(qū)動(dòng)輸出引線與發(fā)射極輸出引線須用扁平線或雙絞線引出；

　　（5）由于驅(qū)動(dòng)器的柵極驅(qū)動(dòng)輸出的開通與關(guān)斷采用同一個(gè)端子，為了減少關(guān)斷時(shí)igbt集電極的電壓過(guò)沖，可以采用下圖6的連接方法，具有不同的開通柵極電阻和關(guān)斷柵極電阻。

　?。?）由于igbt模塊會(huì)因其柵極-發(fā)射極電壓過(guò)高而損壞，可在柵極與發(fā)射極之間加一個(gè)雙穩(wěn)壓二極管和10kω的電阻對(duì)其進(jìn)行保護(hù)。由于普通igbt模塊柵極-發(fā)射極最高電壓為±20v，所以雙穩(wěn)壓二極管可選為16v~18v。

　　（7）短路檢測(cè)二極管具有反向恢復(fù)特性，為了防止igbt集電極高壓引入驅(qū)動(dòng)器，可在故障檢測(cè)端加一個(gè)30v的穩(wěn)壓二極管到com端來(lái)保護(hù)驅(qū)動(dòng)器。

6 結(jié)束語(yǔ)

　　qp12w05s-37驅(qū)動(dòng)器具有完善的過(guò)流與短路保護(hù)功能，驅(qū)動(dòng)功率大，集成度高，可靠性高，特別是內(nèi)置有dc/dc隔離變換器，用戶無(wú)需外接隔離電源，極大地簡(jiǎn)化了驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)。