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MOSFET_IGBT驱动器隔离光耦原理与应用

什么是隔离?
电化隔离
电荷无法由一个电路移动到另一个电路
双方信号通过其他方式交换信息
电化隔离示意图
IGBT驱动器驱动IGBT或者IGBT模块为什么需要隔离?
电路问题一:电压瞬变
两电路间快速、突发且通常高强度的电压浪涌
电压瞬变隔离
为什么需要隔离?
电路问题二:共模瞬变电压
电机控制运作如何产生共模问题?
门极驱动输入控制电路和输出控制电路共用电平差异
续流二极管的反向恢复特性
续流二极管的反向恢复特性
为什么需要隔离?
电路问题三:接地回路
连接两個不同接地电平导体接地间有限阻抗值所引起的意外电流
接地回路隔离
为什么需要隔离?
电路问题四:不同电压电平
有害高电压的安全隔离
电平转换:不同电压水平间的电路不兼容性
电平转换隔离
为什么需要隔离?
符合安全和法规标准
绝缘准则要求,包括爬电距离、电气间隙和绝缘距离
测试电压(脉冲、交流或直流)要求
隔离安全和法规标准
光电耦合器是发光器件与光接收器件的组合器件,是以光为媒介传输电信号的一种电->光->电转换器件。文章来源:http://www.igbt8.com/qd/177.html
光耦原理图
光耦原理图
塑料光耦封装类别
塑料光耦封装类别
光耦主要参数和选型
隔离光耦内部原理图
• Insulation - 绝缘耐压 Viorm (VDE)IEC, Viso UL
• Signal Isolation – 共模抑制比 CMR = V/μs @VCM
• Gain – 电流传输比 CTR = (IO / IF) ´ 100%
• Speed – 传输延时 tpLH,tpHL , 脉宽失真 PWD =tpLH − tpHL
• LED Drive Current - LED 驱动电流 IF
绝缘耐压
• 绝缘耐压用指光耦保护相关电路及自身免受高压导致的物理损坏的能力.
• 光耦的损坏可能由于系统内的高压(比如电机轨电压)或者外来高压(比如雷电)
• 光耦的耐压能力主要由输入输出IC间的绝缘材料和封装的方法决定
由于电气绝缘是安全的关键,在不同地区和不同行业中,都有相关的管理机构来规范光耦的性能.
光耦电气绝缘规范
光耦主要电气参数特性
持久绝缘耐压
光耦持久绝缘耐压
共模抑制比CMR
CMTR 指在每微秒光耦能容许的最大共模电压上升或下降率. 这个参数在工业应
用中至关重要, 比如电机启动和制动的过程中都会带来极大的共模噪声.
光耦共模抑制比CMR
共模抑制比CMR参数
输出-传输延时,脉宽失真比和延时偏差
输出-传输延时
脉宽失真比和延时偏差
传输延时和温度,负载都有一定关系,设计中需要考虑最恶劣情况
光耦传输延时和温度曲线
增益 – 电流转换比CTR
光耦增益 – 电流转换比CTR
电流转换比有一定范围,和LED电流, 环境温度都有关系, 并且会随使用时间衰减
电流转换比随LED衰减曲线
LED 驱动电流 IF
采用高效率的LED和高增益的接收放大电路可以降低驱动电流If的需求.
较小的If 可以降低系统功耗,并且降低LED的衰减,提高系统长期可靠性.
LED 驱动电流 IF参数
塑料光耦产品分类
塑料光耦产品分类
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