一種內置隔離電源的混合集成IGBT驅動(dòng)器

　?。?）保護盲區時(shí)間調節

　　由于igbt導通初期集電極-發(fā)射極電壓vce很高，為了防止短路保護誤動(dòng)作，必須設計保護盲區時(shí)間。不同的igbt的開(kāi)通時(shí)間不同，所需的盲區時(shí)間也略有差別，因此，此驅動(dòng)器設計了盲區時(shí)間可調功能，通過(guò)外接不同的電容值調節盲區時(shí)間。為了保證驅動(dòng)器檢測電路的靈敏度，最大盲區時(shí)間不得超過(guò)3.5μs。

　?。?） 過(guò)流或短路保護軟關(guān)斷

　　在短路或過(guò)流保護時(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驅動(dòng)器設有保護時(shí)緩慢降低柵極電壓的軟關(guān)斷功能。為了適應不同功率等級的應用，此驅動(dòng)器還設有保護軟關(guān)斷可調功能。通過(guò)調節軟關(guān)斷時(shí)間的長(cháng)短使其在不同功率系統下得到更合適的應用。軟關(guān)斷波形如下圖4所示。

　　由于保護軟關(guān)斷時(shí)間也直接影響著(zhù)igbt的關(guān)斷損耗，其過(guò)長(cháng)的軟關(guān)斷時(shí)間會(huì )使igbt發(fā)熱過(guò)大而損壞，所以在調節其軟關(guān)斷時(shí)間時(shí)，需在滿(mǎn)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

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

5 應用注意事項

　　qp12w05s-37驅動(dòng)器在應用中要注意以下幾個(gè)方面：

　?。?）為了提高驅動(dòng)器輸出電壓的穩定性，要求在dc/dc輸出端外接低內阻電容，容量根據驅動(dòng)負載選擇；

　?。?）驅動(dòng)器自帶隔離電源只為此驅動(dòng)器應用，所以不可以外接其它負載；

　?。?）驅動(dòng)器帶有較多的外部調節功能，為了保證調節精度和效果，在需要時(shí)外接元件都需盡可能靠近驅動(dòng)器；

　?。?）柵極驅動(dòng)輸出到igbt柵極電阻之間的引線(xiàn)要盡可能短，最好控制在18cm內。其柵極驅動(dòng)輸出引線(xiàn)與發(fā)射極輸出引線(xiàn)須用扁平線(xiàn)或雙絞線(xiàn)引出；

　?。?）由于驅動(dòng)器的柵極驅動(dòng)輸出的開(kāi)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(kāi)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)雙穩壓二極管和10kω的電阻對其進(jìn)行保護。由于普通igbt模塊柵極-發(fā)射極最高電壓為±20v，所以雙穩壓二極管可選為16v~18v。

　?。?）短路檢測二極管具有反向恢復特性，為了防止igbt集電極高壓引入驅動(dòng)器，可在故障檢測端加一個(gè)30v的穩壓二極管到com端來(lái)保護驅動(dòng)器。

6 結束語(yǔ)

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