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常见igbt驱动芯片型号

2018年02月23日 08:48 网络整理 作者: 用户评论(0

IGBT原理:

IGBT(nsulated Gate Bipolar Transistor),也称为绝缘栅双极晶体管,是一种复合了功率场效应管和电力晶体管的优点而产生的-一和新型复合器件,它同时具有MOSFET的高速开关及电压驱动特性和双极晶体管的低饱和电压特性及易实现较大电流的能力,既具有输入阻抗高、工作速度快、热稳定性好和驱动电路简单的优点,又具有通态电压低、耐压高和承受电流大的优点,这使得IGBT成为近年来电力电子领域中尤为瞩|目的电力电子驱动器件,并且得到越来越广泛的应用。

GBT驱动电路的选择

IGBT全名叫绝缘栅双极型三级管,它是在MOS管基础上发展起来的,高耐压,大电流三极管,在实际使用,IGBT驱动器的作用对整个换流系统来说同样至关重要,由于IGBT的开关特性和安全工作区随着栅极驱动电路的变化而变化,因而驱动电路性能的好坏将直接影响IGBT能否正常工作。

现在市场上比较常用的是日本三菱的M57962/M57959,瑞士2BB4035T,2SD315A.2BB0108T,这几种产品现在使用率都比较高,可靠性也相对其他产品较好,M57962/M57959适合用于民用和工业产品,是属于光电隔离,2BB4035T,2SD315A.2BB0108T主要用于大功率IGBT驱动,是属于变压器隔离,适合适用于温度范围比较宽的军用产品。

几种用于IGBT驱动的集成芯片

TLP250(TOSHIBA公司生产)

在一般较低性能的三相电压源逆变器中,各种与电流相关的性能控制,通过检测直流母线上流入逆变桥的直流电流即可,如变频器中的自动转矩补偿、转差率补偿等。同时,这一检测结果也可以用来完成对逆变单元中IGBT实现过流保护等功能。因此在这种逆变器中,对IGBT驱动电路的要求相对比较简单,成本也比较低。这种类型的驱动芯片主要有东芝公司生产的TLP250,夏普公司生产的PC923等等。这里主要针对TLP250做一介绍。

TLP250包含一个GaAlAs光发射二极管和一个集成光探测器,8脚双列封装结构。适合于IGBT或电力MOSFET栅极驱动电路。图2为TLP250的内部结构简图,表1给出了其工作时的真值表。

常见igbt驱动芯片型号

TLP250的典型特征如下:

1)输入阈值电流(IF):5 mA(最大);2)电源电流(ICC):11 mA(最大);3)电源电压(VCC):10~35 V;4)输出电流(IO):±0.5 A(最小);

5)开关时间(tPLH/tPHL):0.5μs(最大);6)隔离电压:2500 Vpms(最小)。

表2给出了TLP250的开关特性,表3给出了TLP250的推荐工作条件。

常见igbt驱动芯片型号

注:使用TLP250时应在管脚8和5间连接一个0.1μF的陶瓷电容来

稳定高增益线性放大器的工作,提供的旁路作用失效会损坏开关性能,电容和光耦之间的引线长度不应超过1 cm。图3和图4给出了TLP250的两种典型的应用电路。

在图4中,TR1和TR2的选取与用于IGBT驱动的栅极电阻有直接的关系,例如,电源电压为24V时,TR1和TR2的Icmax≥24/Rg。

图5给出了TLP250驱动IGBT时,1 200 V/200 A的IGBT上电流的实验波形(50 A/10μs)。可以看出,由于TLP250不具备过流保护功能,当IGBT过流时,通过控制信号关断IGBT,IGBT中电流的下降很陡,且有一个反向的冲击。这将会产生很大的di/dt和开关损耗,而且对控制电路的过流保护功能要求很高。

常见igbt驱动芯片型号

TLP250使用特点:

1)TLP250输出电流较小,对较大功率IGBT实施驱动时,需要外加功率放大电路。

2)由于流过IGBT的电流是通过其它电路检测来完成的,而且仅仅检测流过IGBT的电流,这就有可能对于IGBT的使用效率产生一定的影响,比如IGBT在安全工作区时,有时出现的提前保护等。

3)要求控制电路和检测电路对于电流信号的响应要快,一般由过电流发生到IGBT可靠关断应在10μs以内完成。

4)当过电流发生时,TLP250得到控制器发出的关断信号,对IGBT的栅极施加一负电压,使IGBT硬关断。这种主电路的dv/dt比正常开关状态下大了许多,造成了施加于IGBT两端的电压升高很多,有时就可能造成IGBT的击穿。

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( 发表人:李倩 )

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