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考慮篇幅限制,本次內(nèi)容分為3部分。
(1) 絕緣柵雙極性晶體管(IGBT)原理介紹及部分術(shù)語定義;
(2)IGBT雙脈沖實(shí)驗(yàn);
(3)IGBT及隔離驅(qū)動(dòng)數(shù)據(jù)書冊(cè)解讀。
功率器件驅(qū)動(dòng)中需要對(duì)控制電路和功率電路進(jìn)行電氣隔離,常用的隔離方式有三種,分別為電容隔離,變壓器隔離和光耦隔離。不同廠家所選擇的隔離方案各不相同,下面談?wù)劜捎脽o磁芯變壓器隔離的器件,該器件的特性包括:(1)2A的軌至軌輸出電流;(2)內(nèi)置保護(hù)有Vce飽和電壓檢測(cè)、短路鉗位、主動(dòng)關(guān)斷和有源密勒鉗位;(3)28V絕對(duì)最大供電電壓;(4)195/190ns最大傳輸延遲;(5)100kV/us共模瞬態(tài)抑制;(6)12/11V輸出低電壓閉鎖等。內(nèi)部框圖如圖1所示。
Pin2:去飽和保護(hù)。開關(guān)管導(dǎo)通時(shí),監(jiān)測(cè)IGBT的集電極―發(fā)射極電壓Vce,若Vce大于設(shè)定的電壓(9V),K3輸出高電平,退飽和保護(hù)被觸發(fā),IGBT被關(guān)斷。為了保護(hù)的可靠性,端口增加了消隱時(shí)間,時(shí)間長(zhǎng)短由外部電容進(jìn)行調(diào)節(jié)。
Pin7:密勒鉗位。由于存在彌勒效應(yīng),關(guān)斷時(shí)Vce電壓變化率經(jīng)電容Cgc電容耦合,在門極產(chǎn)生電壓尖峰,導(dǎo)致誤導(dǎo)通。為了解決半橋驅(qū)動(dòng)中的串?dāng)_問題,增加了彌勒鉗位功能。IGBT關(guān)斷時(shí),門極電壓小于設(shè)置的關(guān)斷電壓(2V),Pin7引腳內(nèi)部MOS導(dǎo)通,門極接地,抑制串?dāng)_電壓。
Pin12:準(zhǔn)備就緒。正常工作時(shí),該引腳輸出準(zhǔn)備就緒信號(hào),輸出形式為開漏輸出。
Pin13:故障輸出,低電平有效。低電壓保護(hù)和驅(qū)動(dòng)信號(hào)經(jīng)過與門接入編碼器及退飽和信號(hào)經(jīng)過編碼后傳輸至控制側(cè)進(jìn)行解碼,解碼后的信號(hào)接入SR觸發(fā)器S端,Q端輸出高電平,Pin13引腳內(nèi)部MOS管導(dǎo)通,輸出低電平。Pin13輸出低電平表示驅(qū)動(dòng)發(fā)生故障。
Pin14:重置輸入,低電平有效。Pin14引腳輸入低電平,信號(hào)接至SR觸發(fā)器R端,當(dāng)R端為高電平,SR觸發(fā)器被復(fù)位,輸出低電平,Pin13內(nèi)部MOS管關(guān)斷,引腳輸出高電平。
應(yīng)用示意圖如圖2所示。?