一種內(nèi)置隔離電源的混合集成IGBT驅(qū)動器

　?。?）保護盲區(qū)時間調(diào)節(jié)

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

　　（3） 過流或短路保護軟關(guān)斷

　　在短路或過流保護時，為了防止過快地關(guān)斷igbt引發(fā)過高的峰值電壓從而損壞igbt。qp12w05s-37驅(qū)動器設(shè)有保護時緩慢降低柵極電壓的軟關(guān)斷功能。為了適應(yīng)不同功率等級的應(yīng)用，此驅(qū)動器還設(shè)有保護軟關(guān)斷可調(diào)功能。通過調(diào)節(jié)軟關(guān)斷時間的長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。

　　由于保護軟關(guān)斷時間也直接影響著igbt的關(guān)斷損耗，其過長的軟關(guān)斷時間會使igbt發(fā)熱過大而損壞，所以在調(diào)節(jié)其軟關(guān)斷時間時，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)斷時間縮短。

　　（4） 故障封鎖與恢復(fù)

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

5 應(yīng)用注意事項

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

　　（1）為了提高驅(qū)動器輸出電壓的穩(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)動負載選擇；

　　（2）驅(qū)動器自帶隔離電源只為此驅(qū)動器應(yīng)用，所以不可以外接其它負載；

　?。?）驅(qū)動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，在需要時外接元件都需盡可能靠近驅(qū)動器；

　?。?）柵極驅(qū)動輸出到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)動輸出引線與發(fā)射極輸出引線須用扁平線或雙絞線引出；

　?。?）由于驅(qū)動器的柵極驅(qū)動輸出的開通與關(guān)斷采用同一個端子，為了減少關(guān)斷時igbt集電極的電壓過沖，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模塊會因其柵極-發(fā)射極電壓過高而損壞，可在柵極與發(fā)射極之間加一個雙穩(wěn)壓二極管和10kω的電阻對其進行保護。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。

　?。?）短路檢測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)動器，可在故障檢測端加一個30v的穩(wěn)壓二極管到com端來保護驅(qū)動器。

6 結(jié)束語

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