1引言
絕緣柵控雙極型晶體管IGBT的驅(qū)動(dòng)問(wèn)題是制約IGBT應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)之一,。驅(qū)動(dòng)電路性能不好,常常會(huì)造成功率IGBT的擊穿和損壞,。因此為解決IGBT的驅(qū)動(dòng)問(wèn)題,,世界上各IGBT制造商都在生產(chǎn)IGBT的同時(shí),,配套生產(chǎn)了其專用柵極驅(qū)動(dòng)集成電路或模塊。如西門康公司的SKHI21,、 SKHI22驅(qū)動(dòng)模塊,、日本富士公司的EXB8系列、日本三菱公司的M579系列等,。在國(guó)內(nèi)大家比較注意和應(yīng)用較多的是日本富士公司的EXB840,、 EXB850、EXB841和日本東芝公司的M57962L,、M57959L,,但這些驅(qū)動(dòng)器在工作頻率超過(guò)30kHz時(shí),其脈沖前后沿便變得較差,,且內(nèi)部采用印刷電路板設(shè)計(jì),,因此散熱不是很好,加之提供負(fù)柵偏壓的穩(wěn)壓管被封裝在集成電路內(nèi)部,,這樣就可能因該穩(wěn)壓管的損壞而使整個(gè)驅(qū)動(dòng)芯片損壞,,另外,由于穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓值僅5V,,這使得IGBT關(guān)斷時(shí)負(fù)偏壓偏低,,從而導(dǎo)致該類柵極驅(qū)動(dòng)芯片對(duì)IGBT驅(qū)動(dòng)的不可靠,本文介紹的陜西高科電力電子有限責(zé)任公司生產(chǎn)的 HL402A(B)IG-BT驅(qū)動(dòng)集成電路可以彌補(bǔ)EXB8系列和M579系列 IGBT驅(qū)動(dòng)器的以上不足,。
2 HL402A(B)簡(jiǎn)介
HL402驅(qū)動(dòng)器是國(guó)家“八五”攻關(guān)新成果,,為國(guó)家級(jí)新產(chǎn)品。它具有先降柵壓,、后軟關(guān)斷的雙重保護(hù)功能,,其降柵壓延遲時(shí)間、降柵壓時(shí)間,、軟關(guān)斷斜率均可通過(guò)外接電容器進(jìn)行整定,,因而能適應(yīng)不同飽和壓降IGBT的驅(qū)動(dòng)和保護(hù)。它的研制成功填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白,,達(dá)到了國(guó)際90年代的先進(jìn)水平,。
2.1引腳排列及功能
HL402的外形尺寸及引腳排列如圖1所示。它采用單列直插式標(biāo)準(zhǔn)17引腳厚膜集成電路封裝,,共有15個(gè)引腳,。各引腳的功能如下:
●引腳17:內(nèi)置靜電屏蔽層的高速光耦合器陽(yáng)極連接端。應(yīng)用中通過(guò)一電阻接正電源,,亦可通過(guò)一電阻接用戶脈沖形成單元輸出端,,要求提供的電流幅值為12mA,無(wú)論是接用戶脈沖形成部分的輸出還是接正電源,串入的電阻值均可按下式計(jì)算:
R=VIN-2V/12mA(kΩ)
●引腳16:內(nèi)置靜電屏蔽層的高速光耦合器陰極連接端,。應(yīng)用中直接接用戶脈沖形成部分的輸出(當(dāng)引腳17通過(guò)電阻接正電源時(shí)),,亦可直接與控制脈沖形成部分的地相連接(當(dāng)引腳17接脈沖形成部分的脈沖輸出時(shí))。
●引腳2:被驅(qū)動(dòng)的IGBT脈沖功率放大輸出級(jí)正電源連接端,。應(yīng)用中接驅(qū)動(dòng)輸出級(jí)電源,,要求提供的電壓為25~28V。
●引腳4:被驅(qū)動(dòng)的IGBT脈沖功率放大輸出級(jí)正電源參考地端,。
●引腳5,、10:為軟關(guān)斷斜率電容器C5連接端(其引腳10在HL202內(nèi)部已與引腳4接通)。該兩端所接電容量的大小決定著被驅(qū)動(dòng)的IGBT軟關(guān)斷斜率的快慢,,推薦值為1000~3000pF,。
●引腳11、10:降柵壓延遲時(shí)間電容器C6的連接端,。該兩端所接電容器電容量的大小決定著降柵壓延遲時(shí)間的長(zhǎng)短,,該電容的推薦值為0~200pF,當(dāng)該電容的容量較大時(shí),,短路電流峰值也較大,,所以此電容一般可不接,。
●引腳12,、10:降柵壓時(shí)間定時(shí)電容器C7的連接端。當(dāng)該電容器較大時(shí),,經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)的降柵壓時(shí)間后,,被驅(qū)動(dòng)的IGBT才關(guān)斷,這意味著造成被驅(qū)動(dòng)的IGBT損壞的危險(xiǎn)性將增加,。所以C7的值不能取得太大,,但也不能取得太小,過(guò)小的C7將造成被驅(qū)動(dòng)的IGBT快速降柵壓后關(guān)斷,,這有可能導(dǎo)致回路中的電感因被驅(qū)動(dòng)的IGBT快速關(guān)斷而引起過(guò)高的尖峰過(guò)電壓,,從而擊穿被驅(qū)動(dòng)的IGBT,所以C7的取值要適當(dāng),,一般推薦值為510~1500pF,。
●引腳1:驅(qū)動(dòng)輸出脈沖負(fù)極連接端。使用時(shí),,接被驅(qū)動(dòng)IGBT的發(fā)射極,。
●引腳3:驅(qū)動(dòng)輸出脈沖正極連接端。使用中經(jīng)電阻RG后直接接被驅(qū)動(dòng)IGBT的柵極,。電阻RG的取值隨被驅(qū)動(dòng)IGBT容量的不同而不同,,當(dāng)被驅(qū)動(dòng)的IGBT為50A/1200V時(shí),RG的典型值應(yīng)為0~20Ω/1W。
●引腳9:降柵壓信號(hào)輸入端,。使用中需經(jīng)快恢復(fù)二極管接至被驅(qū)動(dòng)IGBT的集電極,,當(dāng)需要降低動(dòng)作門限電壓值時(shí),可再反串一個(gè)穩(wěn)壓二極管(穩(wěn)壓管的陰極接引腳9),。需要注意的是:該快恢復(fù)二極管必須是高壓,、超高速快恢復(fù)型,其恢復(fù)時(shí)間應(yīng)不超過(guò)50ns,,經(jīng)反串穩(wěn)壓二極管后,,原來(lái)的動(dòng)作門限電壓(8.5V)減去穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓值即為新的門限電壓。降柵壓功能可通過(guò)將引腳13與引腳10相短接而刪除,。
●引腳6:軟關(guān)斷報(bào)警信號(hào)輸出端,,最大負(fù)載能力為20mA。它可作為被驅(qū)動(dòng)的輸入信號(hào)的封鎖端,,可通過(guò)光耦合器(引腳6接光耦合器陰極)來(lái)封鎖控制脈沖形成部分的脈沖輸出,,亦可通過(guò)光耦合器來(lái)帶動(dòng)繼電器,從而分?jǐn)啾或?qū)動(dòng)IGBT所在的主電路,。
●引腳8:降柵壓報(bào)警信號(hào)輸出端,,最大輸出電流為5mA。該端可通過(guò)光耦合器(引腳8接光耦合器陰極)來(lái)封鎖控制脈沖形成部分的脈沖輸出,,亦可通過(guò)光耦合器來(lái)帶動(dòng)繼電器,,從而分?jǐn)啾或?qū)動(dòng)的IGBT所在的主回路。
●引腳5:軟關(guān)斷斜率電容器C5的接線端及驅(qū)動(dòng)信號(hào)的封鎖信號(hào)引入端,。使用中,,可通過(guò)光耦合器的二次側(cè)并聯(lián)在C5兩端(集電極接引腳5,發(fā)射極接引腳10,,發(fā)光二極管接用戶集中封鎖信號(hào)輸入)來(lái)直接封鎖被驅(qū)動(dòng)IGBT的脈沖輸出,。
●引腳7:空腳,使用時(shí)懸空,。
1引言
絕緣柵控雙極型晶體管IGBT的驅(qū)動(dòng)問(wèn)題是制約IGBT應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)之一,。驅(qū)動(dòng)電路性能不好,常常會(huì)造成功率IGBT的擊穿和損壞,。因此為解決IGBT的驅(qū)動(dòng)問(wèn)題,,世界上各IGBT制造商都在生產(chǎn)IGBT的同時(shí),配套生產(chǎn)了其專用柵極驅(qū)動(dòng)集成電路或模塊,。如西門康公司的SKHI21,、 SKHI22驅(qū)動(dòng)模塊、日本富士公司的EXB8系列,、日本三菱公司的M579系列等,。在國(guó)內(nèi)大家比較注意和應(yīng)用較多的是日本富士公司的EXB840、 EXB850、EXB841和日本東芝公司的M57962L,、M57959L,,但這些驅(qū)動(dòng)器在工作頻率超過(guò)30kHz時(shí),其脈沖前后沿便變得較差,,且內(nèi)部采用印刷電路板設(shè)計(jì),,因此散熱不是很好,加之提供負(fù)柵偏壓的穩(wěn)壓管被封裝在集成電路內(nèi)部,,這樣就可能因該穩(wěn)壓管的損壞而使整個(gè)驅(qū)動(dòng)芯片損壞,,另外,由于穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓值僅5V,,這使得IGBT關(guān)斷時(shí)負(fù)偏壓偏低,,從而導(dǎo)致該類柵極驅(qū)動(dòng)芯片對(duì)IGBT驅(qū)動(dòng)的不可靠,本文介紹的陜西高科電力電子有限責(zé)任公司生產(chǎn)的 HL402A(B)IG-BT驅(qū)動(dòng)集成電路可以彌補(bǔ)EXB8系列和M579系列 IGBT驅(qū)動(dòng)器的以上不足,。
2 HL402A(B)簡(jiǎn)介
HL402驅(qū)動(dòng)器是國(guó)家“八五”攻關(guān)新成果,,為國(guó)家級(jí)新產(chǎn)品。它具有先降柵壓,、后軟關(guān)斷的雙重保護(hù)功能,,其降柵壓延遲時(shí)間、降柵壓時(shí)間,、軟關(guān)斷斜率均可通過(guò)外接電容器進(jìn)行整定,,因而能適應(yīng)不同飽和壓降IGBT的驅(qū)動(dòng)和保護(hù)。它的研制成功填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白,,達(dá)到了國(guó)際90年代的先進(jìn)水平,。
2.1引腳排列及功能
HL402的外形尺寸及引腳排列如圖1所示。它采用單列直插式標(biāo)準(zhǔn)17引腳厚膜集成電路封裝,,共有15個(gè)引腳。各引腳的功能如下:
●引腳17:內(nèi)置靜電屏蔽層的高速光耦合器陽(yáng)極連接端,。應(yīng)用中通過(guò)一電阻接正電源,,亦可通過(guò)一電阻接用戶脈沖形成單元輸出端,要求提供的電流幅值為12mA,,無(wú)論是接用戶脈沖形成部分的輸出還是接正電源,,串入的電阻值均可按下式計(jì)算:
R=VIN-2V/12mA(kΩ)
●引腳16:內(nèi)置靜電屏蔽層的高速光耦合器陰極連接端。應(yīng)用中直接接用戶脈沖形成部分的輸出(當(dāng)引腳17通過(guò)電阻接正電源時(shí)),,亦可直接與控制脈沖形成部分的地相連接(當(dāng)引腳17接脈沖形成部分的脈沖輸出時(shí)),。
●引腳2:被驅(qū)動(dòng)的IGBT脈沖功率放大輸出級(jí)正電源連接端。應(yīng)用中接驅(qū)動(dòng)輸出級(jí)電源,,要求提供的電壓為25~28V,。
●引腳4:被驅(qū)動(dòng)的IGBT脈沖功率放大輸出級(jí)正電源參考地端。
●引腳5、10:為軟關(guān)斷斜率電容器C5連接端(其引腳10在HL202內(nèi)部已與引腳4接通),。該兩端所接電容量的大小決定著被驅(qū)動(dòng)的IGBT軟關(guān)斷斜率的快慢,,推薦值為1000~3000pF。
●引腳11,、10:降柵壓延遲時(shí)間電容器C6的連接端,。該兩端所接電容器電容量的大小決定著降柵壓延遲時(shí)間的長(zhǎng)短,該電容的推薦值為0~200pF,,當(dāng)該電容的容量較大時(shí),,短路電流峰值也較大,所以此電容一般可不接,。
●引腳12,、10:降柵壓時(shí)間定時(shí)電容器C7的連接端。當(dāng)該電容器較大時(shí),,經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)的降柵壓時(shí)間后,,被驅(qū)動(dòng)的IGBT才關(guān)斷,這意味著造成被驅(qū)動(dòng)的IGBT損壞的危險(xiǎn)性將增加,。所以C7的值不能取得太大,,但也不能取得太小,過(guò)小的C7將造成被驅(qū)動(dòng)的IGBT快速降柵壓后關(guān)斷,,這有可能導(dǎo)致回路中的電感因被驅(qū)動(dòng)的IGBT快速關(guān)斷而引起過(guò)高的尖峰過(guò)電壓,,從而擊穿被驅(qū)動(dòng)的IGBT,所以C7的取值要適當(dāng),,一般推薦值為510~1500pF,。
●引腳1:驅(qū)動(dòng)輸出脈沖負(fù)極連接端。使用時(shí),,接被驅(qū)動(dòng)IGBT的發(fā)射極,。
●引腳3:驅(qū)動(dòng)輸出脈沖正極連接端。使用中經(jīng)電阻RG后直接接被驅(qū)動(dòng)IGBT的柵極,。電阻RG的取值隨被驅(qū)動(dòng)IGBT容量的不同而不同,,當(dāng)被驅(qū)動(dòng)的IGBT為50A/1200V時(shí),RG的典型值應(yīng)為0~20Ω/1W,。
●引腳9:降柵壓信號(hào)輸入端,。使用中需經(jīng)快恢復(fù)二極管接至被驅(qū)動(dòng)IGBT的集電極,當(dāng)需要降低動(dòng)作門限電壓值時(shí),,可再反串一個(gè)穩(wěn)壓二極管(穩(wěn)壓管的陰極接引腳9),。需要注意的是:該快恢復(fù)二極管必須是高壓、超高速快恢復(fù)型,,其恢復(fù)時(shí)間應(yīng)不超過(guò)50ns,,經(jīng)反串穩(wěn)壓二極管后,,原來(lái)的動(dòng)作門限電壓(8.5V)減去穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓值即為新的門限電壓。降柵壓功能可通過(guò)將引腳13與引腳10相短接而刪除,。
●引腳6:軟關(guān)斷報(bào)警信號(hào)輸出端,,最大負(fù)載能力為20mA。它可作為被驅(qū)動(dòng)的輸入信號(hào)的封鎖端,,可通過(guò)光耦合器(引腳6接光耦合器陰極)來(lái)封鎖控制脈沖形成部分的脈沖輸出,,亦可通過(guò)光耦合器來(lái)帶動(dòng)繼電器,從而分?jǐn)啾或?qū)動(dòng)IGBT所在的主電路,。
●引腳8:降柵壓報(bào)警信號(hào)輸出端,,最大輸出電流為5mA。該端可通過(guò)光耦合器(引腳8接光耦合器陰極)來(lái)封鎖控制脈沖形成部分的脈沖輸出,,亦可通過(guò)光耦合器來(lái)帶動(dòng)繼電器,,從而分?jǐn)啾或?qū)動(dòng)的IGBT所在的主回路。
●引腳5:軟關(guān)斷斜率電容器C5的接線端及驅(qū)動(dòng)信號(hào)的封鎖信號(hào)引入端,。使用中,,可通過(guò)光耦合器的二次側(cè)并聯(lián)在C5兩端(集電極接引腳5,發(fā)射極接引腳10,,發(fā)光二極管接用戶集中封鎖信號(hào)輸入)來(lái)直接封鎖被驅(qū)動(dòng)IGBT的脈沖輸出,。
●引腳7:空腳,使用時(shí)懸空,。
2.2工作原理
HL402的原理框圖如圖2所示,。圖中,VL1為帶靜電屏蔽的光耦合器,,用來(lái)實(shí)現(xiàn)與輸入信號(hào)的隔離,。由于它具有靜電屏蔽功能,因而顯著提高了HL402的抗共模干擾能力,。圖中的V2為脈沖放大器,,晶體管V3、V4可用于實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)脈沖功率放大,,V5為降柵壓比較器,,正常情況下由于引腳9輸入的IGBT集電極電壓VCE不高于V5的基準(zhǔn)電壓VREF而使得V5不翻轉(zhuǎn),晶體管V6不導(dǎo)通,,故從引腳17、16輸入的驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)經(jīng)V2整形后不被封鎖,。該驅(qū)動(dòng)脈沖經(jīng)V3,、V4放大后提供給被驅(qū)動(dòng)的IGBT以使之導(dǎo)通或關(guān)斷。一旦被驅(qū)動(dòng)的IGBT退飽和,,則引腳9輸入的集電極電壓取樣信號(hào)VCE將高于V5的基準(zhǔn)電壓VREF,,從而使比較器V5翻轉(zhuǎn)后輸出高電平,,使晶體管V6導(dǎo)通,并由穩(wěn)壓管VD2將驅(qū)動(dòng)器輸出的柵極電壓VGE降低到10V,。此時(shí),,軟關(guān)斷定時(shí)器V8在降柵壓比較器V5翻轉(zhuǎn)達(dá)到設(shè)定的時(shí)間后,輸出正電壓使晶體管V7導(dǎo)通,,并將柵極電壓關(guān)斷降到IGBT的柵極-發(fā)射極門檻電壓,,以便給被驅(qū)動(dòng)的IGBT提供一個(gè)負(fù)的驅(qū)動(dòng)電壓,從而保證被驅(qū)動(dòng)的IGBT可靠關(guān)斷,。
3 主要參數(shù)
由于HL402內(nèi)含一個(gè)具有靜電屏蔽層的高速光耦合器,,因而可以實(shí)現(xiàn)信號(hào)隔離,它抗干擾能力強(qiáng),,響應(yīng)速度快,,隔離電壓高。并具有對(duì)被驅(qū)動(dòng)功率IGBT進(jìn)行降柵壓,、軟關(guān)斷的雙重保護(hù)功能,。在軟關(guān)斷及降柵壓的同時(shí)還將輸出報(bào)警信號(hào),以實(shí)現(xiàn)對(duì)封鎖脈沖或分?jǐn)嘀骰芈返谋Wo(hù),。它的輸出驅(qū)動(dòng)電壓幅值很高,,其正向驅(qū)動(dòng)電壓可達(dá)15~17V,負(fù)向驅(qū)動(dòng)電壓可達(dá)10~12V,,因而可用來(lái)直接驅(qū)動(dòng)容量為 150A/1200V以下的功率IGBT,。
3.1 極限參數(shù)
HL402的極限參數(shù)如下:
●供電電壓VC:30V(VCC為15~18V,VEE為-10~-12V),;
●光耦輸入峰值電流If:20mA,;
●正向輸出電流+I(xiàn)G:2A(脈寬<2μs、頻率為40kHz,、占空比<0.05時(shí)),;
●負(fù)向輸出電流-IG:2A(脈寬<2μs、頻率為40kHz,、占空比<0.05時(shí)),;
●輸入、輸出隔離電壓Viso:2500V(工頻1min),。
HL402的電源電壓VC的推薦值為25V(VCC=+15V,,VEE=10V);光耦合器輸入峰值電流If為10~12mA,。
3.2主要電參數(shù)
下面是HL402的主要電參數(shù):
●輸出正向驅(qū)動(dòng)電壓+VG:≥VCC-1V,;
●輸出負(fù)向驅(qū)動(dòng)電壓-VC:≥VEE-1V;
●輸出正向電壓響應(yīng)時(shí)間tON≤1μs(輸入信號(hào)上升沿<0.1μs,,If=0→10mA),;
●輸出負(fù)電壓響應(yīng)時(shí)間toff≤1μs(輸入下降沿<0.1μs,,If=10→0mA);
●軟關(guān)斷報(bào)警信號(hào)延遲時(shí)間tALM1:<1μs(不包括光耦合器LV3的延遲),,輸出電流<20mA,;
●降柵壓報(bào)警信號(hào)延遲時(shí)間tALM2:<1μs(不包括光耦合器LV2的延遲),輸出電流<5mA,;
●降柵壓動(dòng)作門檻電壓VCE:8±0.5V,;
●軟關(guān)斷動(dòng)作門檻電壓VCE:8.5±0.8V;
●降柵壓幅值:8~10V,。
4 典型應(yīng)用電路
HL402的典型接線如圖3所示,。但圖中的C1、C2,、C3,、C4應(yīng)盡可能地靠近引腳2、1,、4安裝,。
為盡可能避免高頻耦合及電磁干擾,由HL402輸出到被驅(qū)動(dòng)IGBT柵-射極的引線應(yīng)采用雙絞線或同軸電纜屏蔽線,,其引線長(zhǎng)度應(yīng)不超過(guò)1m,。
由HL402的引腳9、13接至IGBT集電極的引線必須單獨(dú)分開(kāi)走,,不得與柵極和發(fā)射極引線絞合,,以免引起交叉干擾。
在圖3典型接線圖中,,光耦合器VL1可輸入脈沖封鎖信號(hào),,當(dāng)VL1導(dǎo)通時(shí),HL402輸出脈沖將立即被封鎖至-10V,。光耦合器VL2用于提供軟關(guān)斷報(bào)警信號(hào),,它在驅(qū)動(dòng)器軟關(guān)斷的同時(shí)還將導(dǎo)通光耦合器VL3,以提供降柵壓報(bào)警信號(hào),。
在不需封鎖和報(bào)警信號(hào)時(shí),,VL1、VL2及VL3可不接,。
在高頻應(yīng)用時(shí),,為了避免IGBT受到多次過(guò)電流沖擊,可在光耦合器VL2輸出數(shù)次或一次報(bào)警信號(hào)后,,將輸入引腳16,、17間的信號(hào)封鎖。
使用中,,通過(guò)調(diào)整電容器C5,、C6、C7的值,,可以將保護(hù)波形中的降柵壓延遲時(shí)間t1,、降柵壓時(shí)間t2、軟關(guān)斷斜率時(shí)間t3調(diào)整至合適的值,。
對(duì)于低飽和壓降的IGBT(VCES≤2.5V),,可不接降柵壓延遲時(shí)間電容器C6,這樣可使降柵壓延遲時(shí)間t1最小,。在這種情況下,,當(dāng)降柵壓時(shí)間定時(shí)電容器C7為750pF時(shí),可得到的降柵壓定時(shí)時(shí)間為6μs,。軟關(guān)斷斜率電容C5可取100pF左右,,由此決定的軟關(guān)斷時(shí)間t3為2μs。
對(duì)于中飽和壓降的IGBT(2.5≤VCES≤3.5V),,一般推薦C6取0~100pF,,降柵壓延遲時(shí)間t1為1μs,在C5取1500pF,,C7取1000pF時(shí),,降柵壓時(shí)間t2為8μs,而軟關(guān)斷時(shí)間t3為3μs,。
對(duì)于高飽和壓降的IGBT(VCES≥3.5V),,C5、C6,、C7的推薦值分別為:C5取3000pF,,C6取200pF,C7取1200pF,,此時(shí)降柵壓延遲時(shí)間t1約為2μs,,降柵壓時(shí)間t2約為10μs,軟關(guān)斷時(shí)間t3約為4μs,。
在高頻使用場(chǎng)合,,出現(xiàn)軟關(guān)斷時(shí)能夠封鎖輸入信號(hào)的應(yīng)用電路如圖4所示。圖中,,LM555在電源合閘時(shí)置“1”,,輸入信號(hào)VIN通過(guò)與門4081進(jìn)入HL402的引腳17、16,。當(dāng)出現(xiàn)軟關(guān)斷時(shí),,光耦合器VL1導(dǎo)通,晶體管V2截止,,V2集電極電壓經(jīng)10kΩ電阻,、330pF電容延遲5μs后,,使LM555置“0”,并通過(guò)與門4081將輸入信號(hào)封鎖,。此電路延遲5μs動(dòng)作是為了使IGBT軟關(guān)斷后再停止輸入信號(hào),,以避免立即停止輸入信號(hào)而可能造成的硬關(guān)斷。圖中,,C1,、C3的典型值為0.1μF,C2,、C4為100μF/25V,,VD4、VD5可取0.5V,。
5 其它應(yīng)用電路
HL402的優(yōu)良性能決定了它可在一切主功率器件為IGBT的電力電子變流系統(tǒng)中用作驅(qū)動(dòng)電路,,以完成對(duì)IGBT的最優(yōu)驅(qū)動(dòng),防止IGBT因驅(qū)動(dòng)電路不理想而造成損壞,。本文列舉幾個(gè)例子來(lái)說(shuō)明其在電力電子變流系統(tǒng)中的應(yīng)用,。
5.1開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)中的應(yīng)用電路
功率開(kāi)關(guān)電源是通信、郵電,、電力等領(lǐng)域的常用設(shè)備,。過(guò)去,開(kāi)關(guān)電源的主功率器件一般都用MOS-FET,,由于半導(dǎo)體材料及工藝水平的制約,,至今功率 MOSFET要么就是低壓大電流(如200A、50V),,要么就是高壓小電流(如10A,、1000V),這就為制作大功率開(kāi)關(guān)電源應(yīng)用功率IGBT展現(xiàn)了廣闊的前景,。圖5給出了應(yīng)用四只HL402來(lái)完成開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)中四只功率IGBT驅(qū)動(dòng)的開(kāi)關(guān)電源系統(tǒng)電路原理圖,。圖中IGBT的驅(qū)動(dòng)脈沖由SG3526來(lái)產(chǎn)生,HL為霍爾電流傳感器,,可用來(lái)進(jìn)行過(guò)電流及短路等故障保護(hù),。
5.2直流斬波電源系統(tǒng)中的應(yīng)用
直流斬波系統(tǒng)是直流調(diào)速系統(tǒng)中的常用方案,隨著功率IGBT容量的不斷擴(kuò)大,,HL402在直流斬波系統(tǒng)中的應(yīng)用展現(xiàn)了廣闊的前景,。它可在此類系統(tǒng)中完成功率IGBT的驅(qū)動(dòng)。圖6給出了直流斬波調(diào)速系統(tǒng)中應(yīng)用HL402驅(qū)動(dòng)IGBT的原理圖,。該系統(tǒng)是閉環(huán)穩(wěn)速系統(tǒng),,其速度的反饋信號(hào)來(lái)自測(cè)速傳感器。可通過(guò)調(diào)節(jié)PWM調(diào)制器TL494輸出的PWM脈沖寬度來(lái)實(shí)現(xiàn)直流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié),,這使得本系統(tǒng)電路可獲得很寬的調(diào)速范圍和較高的調(diào)速精度,。