2.1 脈沖變壓器驅(qū)動(dòng)電路
脈沖變壓器驅(qū)動(dòng)電路,V1~V4組成脈沖變壓器一次側(cè)驅(qū)動(dòng)電路,通過控制V1、V4和V2、V3的輪流導(dǎo)通,將驅(qū)動(dòng)脈沖加至變壓器的一次側(cè),二次側(cè)通過電阻R1與IGBT5柵極相連,R1、R2防止IGBT5柵極開路并提供充放電回路,R1上并聯(lián)的二極管為加速二極管,用以提高IGBT5的開關(guān)速度,穩(wěn)壓二極管VS1、VS2的作用是限制加在IGBT5g-e端的電壓,避免過高的柵射電壓擊穿柵極。柵射電壓一般不應(yīng)超過20 V。
2.2光耦隔離驅(qū)動(dòng)電路
光耦隔離驅(qū)動(dòng)電。由于IGBT是高速器件,所選用的光耦必須是小延時(shí)的高速型光耦,由PWM控制器輸出的方波信號(hào)加在三極管V1的基極,V1驅(qū)動(dòng)光耦將脈沖傳遞至整形放大電路IC1,經(jīng)IC1放大后驅(qū)動(dòng)由V2、V3組成的對(duì)管(V2、V3應(yīng)選擇β>100的開關(guān)管)。對(duì)管的輸出經(jīng)電阻R1驅(qū)動(dòng)IGBT4,R3為柵射結(jié)保護(hù)電阻,R2與穩(wěn)壓管VS1構(gòu)成負(fù)偏壓產(chǎn)生電路,VS1通常選用1 W/5.1 V的穩(wěn)壓管。此電路的特點(diǎn)是只用1組供電就能輸出正負(fù)驅(qū)動(dòng)脈沖,使電路比較簡潔。
2.3驅(qū)動(dòng)模塊構(gòu)成的驅(qū)動(dòng)電路
應(yīng)用成品驅(qū)動(dòng)模塊電路來驅(qū)動(dòng)IGBT,可以大大提高設(shè)備的可靠性,目前市場上可以買到的驅(qū)動(dòng)模塊主要有:富士的EXB840、841,三菱的M57962L,惠普的HCPL316J、3120等。這類模塊均具備過流軟關(guān)斷、高速光耦隔離、欠壓鎖定、故障信號(hào)輸出功能。由于這類模塊具有保護(hù)功能完善、免調(diào)試、可靠性高的優(yōu)點(diǎn),所以應(yīng)用這類模塊驅(qū)動(dòng)IGBT可以縮短產(chǎn)品開發(fā)周期,提高產(chǎn)品可靠性。EXB840和M57962很多資料都有介紹,這里就簡要介紹一下惠普公司的HCPL316J。
HCPL316J可以驅(qū)動(dòng)150 A/1200 V的IGBT,光耦隔離,COMS/TTL電平兼容,過流軟關(guān)斷,大開關(guān)速度500 ns,工作電壓15~30 V,欠壓保護(hù)。輸出部分為三重復(fù)合達(dá)林頓管,集電極開路輸出。采用標(biāo)準(zhǔn)SOL-16表面貼裝。
HCPL316J輸入、輸出部分各自排列在集成電路的兩邊,由PWM電路產(chǎn)生的控制信號(hào)加在316j的第1腳,輸入部分需要1個(gè)5 V電源,RESET腳低電平有效,故障信號(hào)輸出由第6腳送至PWM的關(guān)閉端,在發(fā)生過流情況時(shí)及時(shí)關(guān)閉PWM輸出。輸出部分采用+15 V和-5 V雙電源供電,用于產(chǎn)生正負(fù)脈沖輸出,14腳為過流檢測(cè)端,通過二極管VDDESAT檢測(cè)IGBT集電極電壓,在IGBT導(dǎo)通時(shí),如果集電極電壓超過7 V,則認(rèn)為是發(fā)生了過流現(xiàn)象,HCPL316J慢速關(guān)斷IGBT,同時(shí)由第6腳送出過流信號(hào)。
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