IGBT高壓大功率驅(qū)動(dòng)和保護(hù)電路的應(yīng)用及原理
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各引腳功能如下：
腳1(VIN+)正向信號(hào)輸入；
腳2(VIN-)反向信號(hào)輸入；
腳3(VCG1)接輸入電源；
腳4(GND)輸入端的地；
腳5(RESERT)芯片復(fù)位輸入端；
腳6(FAULT) 故障輸出，當(dāng)發(fā)生故障(輸出正向電壓欠壓或IGBT短路)時(shí)，通過(guò)光耦輸出故障信號(hào)；
腳7(VLED1+)光耦測(cè)試引腳，懸掛；
腳8(VLED1-)接地；
腳9，腳10(VEE)給IGBT提供反向偏置電壓；
腳11(VOUT)輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)以驅(qū)動(dòng)IGBT；
腳12(VC)三級(jí)達(dá)林頓管集電極電源；
腳13(VCC2)驅(qū)動(dòng)電壓源；
腳14(DESAT) IGBT短路電流檢測(cè)；
腳15(VLED2+)光耦測(cè)試引腳，懸掛；
腳16(VE)輸出基準(zhǔn)地。
其工作原理如圖1所示。若VIN+正常輸入，腳14沒(méi)有過(guò)流信號(hào)，且VCC2-VE=12v即輸出正向驅(qū)動(dòng)電壓正常，驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出高電平，故障信號(hào)和欠壓信號(hào)輸出低電平。首先3路信號(hào)共同輸入到JP3，D點(diǎn)低電平，B點(diǎn)也為低電平，50×DMOS處于關(guān)斷狀態(tài)。此時(shí)JP1的輸入的4個(gè)狀態(tài)從上至下依次為低、高、低、低，A點(diǎn)高電平，驅(qū)動(dòng)三級(jí)達(dá)林頓管導(dǎo)通，IGBT也隨之開(kāi)通。本文引用地址：http://www.biyoush.com/article/180106.htm
若IGBT出現(xiàn)過(guò)流信號(hào)(腳14檢測(cè)到IGBT集電極上電壓=7V)，而輸入驅(qū)動(dòng)信號(hào)繼續(xù)加在腳1，欠壓信號(hào)為低電平，B點(diǎn)輸出低電平，三級(jí)達(dá)林頓管被關(guān)斷，1×DMOS導(dǎo)通，IGBT柵射集之間的電壓慢慢放掉，實(shí)現(xiàn)慢降柵壓。當(dāng)VOUT=2V時(shí)，即VOUT輸出低電平，C點(diǎn)變?yōu)榈碗娖?，B點(diǎn)為高電平，50×DMOS導(dǎo)通，IGBT柵射集迅速放電。故障線上信號(hào)通過(guò)光耦，再經(jīng)過(guò)RS觸發(fā)器，Q輸出高電平，使輸入光耦被封鎖。同理可以分析只欠壓的情況和即欠壓又過(guò)流的情況。
3．2驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)
驅(qū)動(dòng)電路及參數(shù)如圖3所示。
HCPL-316J左邊的VIN+，F(xiàn)AULT和RESET分別與微機(jī)相連。R7，R8，R9，D5，D6和C12 起輸入保護(hù)作用，防止過(guò)高的輸入電壓損壞IGBT，但是保護(hù)電路會(huì)產(chǎn)生約1µs延時(shí)，在開(kāi)關(guān)頻率超過(guò)100kHz時(shí)不適合使用。Q3最主要起互鎖作用，當(dāng)兩路PWM信號(hào)(同一橋臂)都為高電平時(shí)，Q3導(dǎo)通，把輸入電平拉低，使輸出端也為低電平。圖3中的互鎖信號(hào)Interlock，和Interlock2分別與另外一個(gè)316J Interlock2和Interlock1相連。R1和C2起到了對(duì)故障信號(hào)的放大和濾波，當(dāng)有干擾信號(hào)后，能讓微機(jī)正確接受信息。
在輸出端，R5和C7關(guān)系到IGBT開(kāi)通的快慢和開(kāi)關(guān)損耗，增加C7可以明顯地減小dic／dt。首先計(jì)算柵極電阻：其中ION為開(kāi)通時(shí)注入IGBT的柵極電流。為使IGBT迅速開(kāi)通，設(shè)計(jì)，IONMAX值為20A。輸出低電平VOL=2v?？傻?/p>
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