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IGBT模块上桥臂的驱动

上桥臂和下桥臂:
IGBT以发射极电压为基准电位驱动。开关动作时,上桥臂IGBT的发射极电位VE在0伏和母线电压V+之间变化。在AC200V电路中,要开通上桥臂IGBT时,需要对门极施加300V加15V,合计315V的母线电压。因此,需要不受开关噪声干扰影响的上桥臂驱动电路。
IGBT开关电路
上桥臂IGBT驱动波形
上桥臂驱动可以使用了光耦合器和高压驱动集成电路。
使用光耦合器的上桥臂驱动:在大容量电路中,使用光耦合器进行绝缘,此外还添加离散缓冲器的输出端。在中容量以下的电路中,使用将上述功能集成为一体的混合集成电路。图示为后者的例子。
使用光耦合器的上桥臂驱动
● 使用去除高共模电压的类型
● 为了尽量缩短空载时间以减少损耗,使用传递延迟时间tPLH和tPHL小的类型。tPLH和tPHL是相对于输入信号,输出从L变为H、或从H变为L的延迟时间差。
● 主要的供应厂商是东芝、Agilent Technologies、夏普、NEC等
● 根据Agilent Technologies的资料,AC200V系列(使用600V的IGBT)到30kW为止,AC400V系列(使用1200V的IGBT)到15kW为止备有集成电路型光耦合器。(超过此容量时请使用光耦合器附加缓冲器的驱动)
使用驱动集成电路的上桥臂的驱动:
使用驱动集成电路的上桥臂的驱动
驱动集成电路中有
上桥臂用
半桥路用
上、下桥臂用
3相桥路用
等产品。大多数是600V耐压产品,也有1200V耐压产品。
● 自举二极管应该使用高速类型,耐压应该与IGBT相同。
● 自举电容器应该使用高频特性良好的类型,或如薄膜电容器和陶瓷电容器进行并联连接。
● 尽量降低电源(Vcc)的电阻抗。
光耦合器和驱动集成电路的比较:
两者的一般特点如下。
光耦合器                                       驱动集成电路
应用技巧                        比较容易                                       比较困难
构成                                混合                                               单片
AC400V电路                                                                        难度大
消耗电流范例                10mA                                            2mA以下
空载时间范例                 2μs以上                                       可在1μs以下
装配面积                        大                                                   小
保护功能                        有内置类型                                   有内置、与电流传感集成电路
                                                                                               连动的类型
关于设备容量                                                                       尤其对3相2.2-
                                                                                               3.7KW的变频器有利
性能的提高                   驱动能力提高、内置保护功能、抗噪声干扰性提高、特性不均衡的减少、与电流传感集成电路连动等

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