利用2SD315AI設計的驅(qū)動大功率IGBT原理
驅(qū)動模塊的驅(qū)動能力及保護性能是人們較為關心的問題,以下是應用當中的幾點體會:
·由于IGBT的柵極有很高的輸入阻抗,因此在無柵極放電回路的情況下,其柵極易積累電荷,并且柵極氧化層很脆弱,僅能承受±20V的耐壓,容易造成柵源極問的擊穿,使IGBT損壞,在實際電路中采用了±15V的柵源偏壓,從而提高了IGBT的短路耐量。
·為改善控制脈沖的前后沿陡度和防止振蕩,減小IGBT集電極大的電壓尖脈沖,根據(jù)該模塊的使用手冊合理選擇柵極的串聯(lián)電阻,既可獲得良好的驅(qū)動脈沖,又控制了IGBT通斷狀態(tài)變化的過渡時間。
·用外接的電阻Rth來定義功率管導通時的管壓降,當大于定義的最大管壓降時,監(jiān)測電路便輸出故障報警信號,并關斷功率管,從而保護了IGBT。
·當給驅(qū)動模塊供電的電源電壓過低時,則會影響驅(qū)動電路的可靠性,監(jiān)控電路便向模塊
內(nèi)部發(fā)送故障信號,使整個模塊處于封鎖狀態(tài),保護了系統(tǒng)的安全。這里,模塊的工作狀態(tài)是由模塊上的兩路SO輸出引腳的電平所表示,并經(jīng)過邏輯關系接入到保護電路中實現(xiàn)狀態(tài)檢測。
本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/180181.htm
應用實例
該驅(qū)動模塊有兩種工作方式:直接方式和半橋方式。當驅(qū)動器工作在直接方式時,驅(qū)動器的驅(qū)動通道之間沒有聯(lián)系,兩個通道總是同時被驅(qū)動。而在半橋方式下,MOD輸入端接GND,InA輸入PWM信號,InB輸入使能信號(高電平有效,低電平將所有通道封鎖)。由于兩個狀態(tài)輸出端SO1和SO2接在一起,所以兩個驅(qū)動通道輸出同一故障信號。死區(qū)時間是由模塊上RC1和RC2的外接電路來確定,使驅(qū)動的兩路輸出信號不會同時為高電平。
利用2SD315A驅(qū)動高功率密度IGBT需要注意以下幾點:
·工作模式MOD的設置和參考電阻Rth的選擇是正確使用該驅(qū)動模塊的前提,需要注意
在半橋工作模式下死區(qū)時間的設置以及Rth大小與功率開關管型號的匹配關系。
·合適的柵極電阻Rg對與IGBT的驅(qū)動非常重要。Rg太大,會使IGBT通斷狀態(tài)變化的過渡過程時間延長,能耗增加;但Rg太小,會使di/dt增大,可能引起門極電壓振蕩,造成觸
發(fā)誤導通,嚴重時可能會損壞IGBT。通過以下公式確定Rg可選擇的最小值:
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