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Concept 2SC0535T(3)

副方接口的推荐电路：

图7 2SC0535T副方用户接口推荐电路

副方接口电路描述

概述

每个驱动器的副方（驱动器通道）配有一个8针接口端子（x代表通道的编号1或2）:

 1 x DC/DC输出端子VISOx

 1 x DC/DC输出端子COMx

 1 x 发射极端子VEx

 1 x 参考端子REFx（用于过流或短路保护）

 1 x 集电极电位检测端子VCEx

 1 x 有源钳位端子ACLx

 1 x 开通门极端子GHx

 1 x 关断门极端子GLx

所有输入和输出端都具有静电防护功能。

DC/DC输出(VISOx)、发射极(VEx)和COMx端子

驱动器在DC/DC电源的副方配有支撑电容（数值请参考数据手册/3/）。

建议在VISOx和VEx端子之间插入一个9.4μF的外部电容（图7中的C1x）以驱动门极电荷低于4.7μC的IGBT模块。

对于门极电荷超过4.7μC的IGBT，每增加1μC需要额外增加下面的最小支撑电容值：

 VISOx和VEx之间（图7中的C1x）每超过1μC增加4μF

 VEx和COMx之间（图7中的C2x）每超过1μC增加2μF

建议VISOx和VEx之间使用的总电容值是VEx和COMx之间的两倍，包括已经装配在驱动器上的电容。

支撑电容必须尽可能靠近驱动器端子管脚处，以使电感最小，推荐使用耐压>20V的陶瓷电容。

如果电容C1x（或C2x）超过200μF（或100μF），请联系CONCEPT的技术支持人员。

VISOx与VEx之间或VEx与COMx不能施加静态负载。如有必要，可在VISOx和COMx之间施加静态负载。

VISOx和COMx之间（图7中的D6x）必须放置一个公差为2%的27V齐纳二极管（例如，NXP提供的BZX384-B27）。请注意，在未来的版本中，PCB编号为CT-271-3或更高的2SC0535T将会在驱动核上内置该齐纳二极管。届时，将不需要使用外部齐纳二极管。

参考端子(REFx)

可通过在REFx与VEx之间连接一个电阻，以设置短路和/或过流保护的阈值电压。管脚REFx上提供了150μA的恒流源。

集电极电位检测端子(VCEx)

集电极电位检测回路必须按照图7中所示的电路连接到IGBT集电极，以检测IGBT过流或短路。

一般信息及建议：

 建议设置总电阻值

，以使在最大直流母线电压下电阻中流过大约0.6…0.8mA的电流。该电流不得超过0.8mA。建议使用多个电阻串联；必须考虑实际应用中的最小爬电距离和电气间隙，并且不得超过最大电压、功率以及所使用电阻的温度额定值。设置建议如下所示。

 所有电􄱫Rvceix (i ≥ 1)都必须具有相同的值。

 Rdivx允许在必要时提高静态阈值检测电平VCEthx（与电阻Rtotx分压）。可以按照下面的公式计算Rdivx以确定静态VCEthx检测电平：

|VGLx|是驱动器输出的门极-发射极关断电压的绝对值。它取决于驱动器的负载大小，可在驱动器数据手册/3/中找到。Vthx是“参考端子(REFx)”一节所描述的在参考端子REFx设置的参考值。

 二极管D7x和D8x的漏电流必须极低，阻断电压必须超过40V（例如，BAS416），并且不能使用肖特基二极管。

 Rax和Cax用来设置响应时间。
对直流母线电压最高达2200V的3300V IGBT的推荐值：

 Rvce1x=Rvce2x=…= Rvce14x=220kΩ (500mW, 400Vpeak, 1%)

 Rdivx=1.5MΩ (0603, 1%)

 Cvce1x=15pF (C0G, 5%, 1000V)

 Cvce2x=Cvce3x= …=Cvce7x=22pF (C0G, 630V, 5%)

 Cax=33pF (C0G, 50V, 5%)

 Rthx=68kΩ (0603, 1%)

 Rax参见下面表1 (0603, 1%)
该设置在每个通道使用14个电阻Rvceix和7个电容Cvcekx，并产生一个大约50V的静态退饱和检测阈值。

表1 典型响应时间与电阻Rax和直流母线电压VDC的函数关系

表1仅给出了象征性的值。响应时间取决于具体的PCB布局和所使用的IGBT模块。因此，建议在最终设计中测量短路所持续的时间。

请注意，速度较慢的IGBT模块可能会在导通时报告错误的VCE退饱和故障。因此，建议在最恶劣的条件下（最大直流母线电压、最大集电极电流和最高IGBT结温）对设置情况进行测试。另请参阅AN-1101 /4/，以了解详细信息。

对直流母线电压最高达1200V的1700V IGBT的推荐值：

 Rvce1x=Rvce2x=…= Rvce6x=300kΩ (500mW, 400Vpeak, 1%)

 Rdivx未装配

 Rvcekx未装配

 R8x未装配

 Rthx=68kΩ (0603, 1%)

 Rax=120kΩ (0603, 1%)

 Cax=参见下面表2 (0603, 5%)

该设置在每个通道使用6个电阻Rvceix，并产生一个大约10.2V的静态退饱和检测阈值。

表2 典型响应时间与电容CCax的函数关系

表2仅给出了象征性的值。响应时间取决于具体的PCB布局和所使用的IGBT模块。因此，建议在最终设计中测量短路所持续的时间。

请注意，速度较慢的IGBT模块可能会在导通时报告错误的VCE退饱和故障。因此，建议在最恶劣的条件下（最大直流母线电压、最大集电极电流和最高IGBT结温）对设置情况进行测试。另请参AN-1101 /4/，以了解详细信息。

请注意，响应时间将会随着直流母线电压值的降低而增大。

如需关于功能的详细信息，请参阅第17页的“VCE检测/短路保护”。

有源钳位(ACLx)
有源钳位技术的功能是，在集电极-发射极电压超过预设的阈值时，立即将IGBT部分地打开，从而令IGBT的集电极-发射极电压得到抑制，此时，IGBT保持在线性区内工作。
基本有源钳位电路是将IGBT的集电极电位通过瞬态电压抑制二极管(TVS)反馈到IGBT门极的单反馈电路。2SC0535T支持CONCEPT的高级有源钳位，通过此功能还可将反馈信号送进驱动器副方的管脚ACLx：只要20Ω电阻（如图7所示）右侧的电压超过大约1.3V，驱动器内部的关断MOSFET就会被逐步关断，以提高有源钳位的效率，降低TVS中的损耗：当20Ω电阻（如图7所示）右侧的电压达到20V（参考COMx）时，关断MOSFET将会被完全关断。

推荐使用图7中所示的电路。下面的参数必须针对具体的应用进行修改：

 TVS D1x、D2x推荐使用：

- 对直流母线电压最高达1200V的1700V IGBT的推荐值：五个单向220V TVS和一个双向220V TVS。使用Diotec生产的五个单向TVS P6SMB220A和一个双向TVS P6SMB220CA，或Vishay生产的五个单向TVS SMBJ188A-E3和一个双向TVS SMBJ188CA-E3，可获得良好的钳位效果。

- 对直流母线电压最高达2200V的3300V IGBT的推荐值：七个单向300V TVS和一个双向350V TVS。使用Diotec生产的七个单向TVS P6SMB300A和一个双向TVS P6SMB350CA可获得良好的钳位效果。
每个通道必须使用至少一个双向TVS (D2x)（对于1700V IGBT其电压≥220V；对于3300V IGBT其电压≥300V），以免在IGBT模块的反并联二极管开通时由于其正向恢复行为而造成负序电流通过TVS链。根据具体的应用，此类电流可导致驱动器副方VISOx对VEx (15V) 电源电压欠压。

请注意，可以修改链中的TVS数量。如果总击穿电压仍保持相同的值，则可通过增加链中使用的TVS数量来提高有源钳位的效率。另请注意，有源钳位的效率高度依赖于所使用的TVS类型（如制造商）。

 Raclx和Caclx：通过这些参数，可以优化有源钳位的效率以及TVS和IGBT中的损耗。建议根据应用中的测量结果确定该值。典型值为：Raclx=0…150Ω，Raclx*Caclx=100ns…500ns。建议使用Raclx=0Ω以改善有源钳位的效率（通常情况下推荐）。

 D3x、D4x和D5x：建议使用耐压>35V的肖特基二极管（根据应用，电流超过1A）。请注意，如果使用高级有源钳位，则不得省略20Ω电阻以及二极管D3x、D4x和D5x。如果不使用高级有源钳位，则可省略20Ω电阻以及二极管D3x和D4x。但管脚ACLx必须保留为开路。

门极开通(GHx)和门极关断(GLx)端子

通过这些端子可将开通(GHx)和关断(GLx)门极电阻连接到功率半导体的门极。GHx和GLx管脚可作为独立的端子分别设置开通和关断电阻，而不需要使用外加的二极管。请参阅驱动器数据手册/3/以了解所用门极电阻的限制值。

在GLx和COMx之间连接一个4.7kΩ电阻（也可使用更高的阻值），即使在驱动器掉电的情况下，这个电阻也可在IGBT门极和发射极/源极之间提供一个低阻抗回路。GLx与发射极端子VEx之间无需再连接静态负载（例如电阻）。

但是请注意，在半桥电路中，建议不要在驱动器供电电压较低的情况下操作IGBT，否则，过高的VCE变化率可导致IGBT出现误导通。

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