如何用EG8010大功率IGBT模塊制作驅動(dòng)板

第一個(gè)問(wèn)題：8010的最大死區時(shí)間只有1.5US，而這些大模塊，因為輸入電容比較大，需要有比較大的死區時(shí)間，有時(shí)可能要放大到3US以上，才能安全工作。為了解決這個(gè)問(wèn)題，我把8010的輸出接法做了較大的改進(jìn)，先把8010輸出的4路用與門(mén)合并成2路，做成22851093這樣的時(shí)序，再把二路SPWM分成4路，用與非門(mén)做成硬件死區電路，這樣，死區時(shí)間就不受8010內建死區的限止了，可以隨意做到幾US。這樣的接法，還有一個(gè)大大的好處，就是H橋的4個(gè)管子功耗是平均的，不會(huì )出現半橋熱半橋冷的現象。

但是，用8010來(lái)驅動(dòng)IGBT模塊，也有二個(gè)問(wèn)題需要解決：

第二個(gè)問(wèn)題：因為IGBT模塊的工作頻率都比較低，一般要求在20K以下，但8010的載波頻率比較高，經(jīng)過(guò)實(shí)險和計算，決定用下面方式來(lái)解決，把原先8010用的12M晶振，改為10M晶振，這樣，載頻就降到19.5K，但輸出基頻就不到50HZ了，再把8010的18腳接高電平，也就是接成原60HZ的形式，這時(shí)實(shí)際輸出就為50HZ了。經(jīng)過(guò)周密策劃，第一塊驅動(dòng)板終于呈現在眼前，見(jiàn)下面的圖片，板子還是比較大的，長(cháng)16CM，寬11.3CM。

這塊驅動(dòng)板元器件特別多，有280個(gè)左右的元件。

因為，一般大功率的機器，前級和后級可能是分離的，對于后級來(lái)講，一般是接入360V左右的高壓，就要能工作，所以，這個(gè)驅動(dòng)卡的輔助電源是高壓輸入的，我用了一塊PI公司的TNY277的IC，電路比較簡(jiǎn)單，但輸出路數很多，有5路，都是互相隔離的。因功率不大，可以用EE20 EFD20等磁芯，但這類(lèi)磁芯，找不到與它匹配的腳位有6+6以上的骨架，所以，只得用了EI28磁芯，用了11+11的骨架。下圖是輔助電源部分的電路和TNY277的D極波形。

下面是這款驅動(dòng)卡聯(lián)上300A模塊的圖片，四路輸出的圖騰管是用D1804 和B1204，輸出電流8A，在連上300A模塊時(shí)，G極上升時(shí)間約為380NS左右(G極電阻10R)，不算很快，但也不算特別慢了。在模塊上接入30V的母線(xiàn)電壓，輸出的正弦波如下圖，可見(jiàn)，設計上沒(méi)有明顯的錯誤，時(shí)序也是對的。

現在，還有一個(gè)小問(wèn)題：因為8010內建死區最小為300NS，不能到0死區，所以，還原的饅頭波，可能會(huì )有150NS的收縮，造成合成的正弦波在過(guò)0點(diǎn)有一點(diǎn)交越失真，如果8010能做到有一檔是0死區，我這個(gè)問(wèn)題就能完美解決了。經(jīng)過(guò)向工程師探討，說(shuō)可以做成0死區的，看來(lái)是第二版可以做得更完美了。