用EG8010驅(qū)動(dòng)大功率IGBT模塊的驅(qū)動(dòng)板

    這個(gè)話(huà)題的起因，是神八兄送了我?guī)讉€(gè)大電流IGBT模塊，有150A的，也有300A的，據(jù)說(shuō)功率分別可以做到10KW和20KW以上，也是擋不住的誘惑，決定來(lái)試一試。但首先必須做一塊能驅(qū)動(dòng)這些大家伙的驅(qū)動(dòng)電路板。經(jīng)和神八兄多次商量后，決定還是用EG8010芯片，理由是：這款SPWM芯片價(jià)格便宜，功能很多，性能比較好，特別穩(wěn)壓特性很好。

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

第一個(gè)問(wèn)題：8010的最大死區(qū)時(shí)間只有1.5US，而這些大模塊，因?yàn)檩斎腚娙荼容^大，需要有比較大的死區(qū)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，做成象張工的2285 1093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(qū)電路，這樣，死區(qū)時(shí)間就不受8010內(nèi)建死區(qū)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(xiàn)半橋熱半橋冷的現(xiàn)象。

第二個(gè)問(wèn)題：因?yàn)镮GBT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，神八兄經(jīng)過(guò)實(shí)險(xiǎn)和計(jì)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。這個(gè)方法，得到了屹晶公司許工的認(rèn)可。

     經(jīng)過(guò)和神八兄多次的策劃，大約花了一個(gè)月左右的“空閑”時(shí)間，我終于做出了第一塊驅(qū)動(dòng)板，見(jiàn)下面的圖片，板子還是比較大的，長(zhǎng)16CM，寬11.3CM。

    這塊驅(qū)動(dòng)板元器件特別多，有280個(gè)左右的元件。所以，畫(huà)PCB和裝樣板，頗費(fèi)了一番周折。

    因?yàn)?，一般大功率的機(jī)器，前級(jí)和后級(jí)可能是分離的，對(duì)于后級(jí)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(qū)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(shù)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(qū)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。我在模塊上接入30V的母線(xiàn)電壓，輸出的正弦波如下圖，可見(jiàn)，設(shè)計(jì)上沒(méi)有明顯的錯(cuò)誤，時(shí)序也是對(duì)的。

    現(xiàn)在，還有一個(gè)小問(wèn)題：因?yàn)?010內(nèi)建死區(qū)最小為300NS，不能到0死區(qū)，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(qū)，我這個(gè)問(wèn)題就能完美解決了。經(jīng)和屹晶的許工聯(lián)系，他說(shuō)可以做成0死區(qū)的，看來(lái)是第二版可以做得更完美了。

    驅(qū)動(dòng)板做好了，但我這里沒(méi)有大功率的高壓電源進(jìn)行帶功率的測(cè)試，只得寄給神八兄，讓他對(duì)這塊驅(qū)動(dòng)板進(jìn)行一番全面的測(cè)試，現(xiàn)在，這塊板還在路上。神八兄測(cè)試的過(guò)程和結(jié)果，可以跟在這個(gè)貼子上，經(jīng)享眾朋友。