EXB系列集成IGBT驱动电路(4)

(4) EXB841应用电路
采用EXB841混合集成电路能驱动高达400A/1600V的IGBT和高达300A/1200V的IGBT。因为IGBT驱动电路信号延迟时间不大于1us，所以此混合集成电路适用于40kHz的开关工作。在应用EXB841混合集成电路时应注意以下事项。
1）IGBT栅极发射极驱动回路接线长度必须小于1m。
2）IGBT栅极发射极驱动回路的连接导线应为双绞线，以减少干扰信号的影响。
3）若应用中IGBT集电极有电压尖脉冲产生，为抑制IGBT集电极产生的电压尖脉冲，应增大IGBT栅极串联电阻(RG)的阻值。
EXB841的应用电路如下图所示，图中47uF电容器不是电源滤波电容器，其功能是抑制由供电电源接线阻抗变化引起的供电电压变化。采用EXB841混合集成电路驱动IGBT时推荐的栅极电阻和电流损耗见下表。 应用EXB841设计驱动电路时应注意以下几个方面。
1）EXB841只有1.5us的延时，慢关断动作时间约为8us，与使用手册上标明的“对小于10us的过电流不动作”是有区别的。
2）由于仅有1.5us的延时，只要大于1.5us的过流都会使慢关断电路工作。由于慢关断电路的放电时间常数t2较小，充电时间常数t3较大，两者相差10倍，因此慢关断电路一旦工作，即使短路现象很快消失，EXB841中的③脚输出电压也难以达到UGE=+15V的正常值。如果EXB841的C4已放电至终了值(3.6V)，则它被充电至20V的时间约为l40us，与本脉冲关断时刻相距140us以内的所有后续脉冲正电平都不会达到UGE=+15V，即慢关断不仅影响本脉冲，而且可能影响后续的脉冲。
3）光电耦合器TS01由+5V稳压管供电，但由于EXB841的①脚接在IGBT的E极，IGBT的开通和截止会造成其电位很大的跳动，可能会有浪涌尖峰，这无疑对EXB841可靠运行不利，另外，从其PCB实际走线来看，光电耦合器阴极的⑧脚到稳压管ZD2的走线很长，而且很靠近输出级(VT4、VT5)，易受干扰。
4）IGBT开通和关断时，稳压管ZD2易受浪涌电压和电流冲击，易损坏。另外，从PCB实际走线看，ZD2的限流电阻R的两端分别接在EXB841的①脚和②脚上，在实际电路测试时易被示波器探头等短路，从而可能损坏ZD2，使EXB841不能继续使用。
EXB系列驱动器在应用中应注意的问题有：
1）输入与输山电路应分开，即输入电路（光电耦合器）接线远离输出电路，以保证有适当的绝缘强度和高的噪音阻抗。
2）使用时不应超过使用手册中给出的额定参数值，如果按照推荐的运行条件工作，IGBT工作情况虽佳。如果使用过高的驱动电压，会损坏IGBT，而不足的驱动电压又会增加IGBT的通态压降。过大的输入电流会增加驱动电路的信号延迟时间，而不足的输入电流会增加IGBT和二极管的开关噪声。
3）IGBT的栅极发射极回路的接线长度一定要小于1m，且应使用双绞线。
4）电路中的电容器C1和C2用来平抑因电源接线阻抗引起的供电电压变化，而不是作为电源滤波器用。
5）增大IGBT的栅极串联电阻RG的阻值，可抑制IGBT集电极产生大的电压尖脉冲。为防止IGBT不发生锁定效应，在实际应用中IGBT的最大电流不超过其额定电流。
(5) EXB850的测试波形
EXB850/EXB851的工作条件为：Ucc = 20V，Iin = 5mA。测试EXB850的输入、输出波形的电路如下图所示，测试的EXB850输入、输出波形如下图所示。 测试EXB850的过流波形的电路如下图所示，测试的EXB851的过流波形如下图所示。