HCPL-316J内部结构及工作原理

HCPL-316J驱动电路

HCPL-316J内部结构及工作原理

　　HCPL-316J的内部结构如图1所示，其外部引脚如图2所示。

　　从图1可以看出，HCPL-316J可分为输入IC（左边）和输出IC（右边）二部分，输入和输出之间完全能满足高压大功率IGBT驱动的要求。

各引脚功能如下：
脚1（VIN+）正向信号输入；
脚2（VIN-）反向信号输入；
脚3（VCG1）接输入电源；
脚4（GND）输入端的地；
脚5（RESERT）芯片复位输入端；
脚6（FAULT） 故障输出，当发生故障（输出正向电压欠压或IGBT短路）时，通过光耦输出故障信号；
脚7（VLED1+）光耦测试引脚，悬挂；
脚8（VLED1-）接地；
脚9，脚10（VEE）给IGBT提供反向偏置电压；
脚11（VOUT）输出驱动信号以驱动IGBT；
脚12（VC）三级达林顿管集电极电源；
脚13（VCC2）驱动电压源；
脚14（DESAT） IGBT短路电流检测；
脚15（VLED2+）光耦测试引脚，悬挂；
脚16（VE）输出基准地。

　　其工作原理如图1所示。若VIN+正常输入，脚14没有过流信号，且VCC2-VE=12v即输出正向驱动电压正常，驱动信号输出高电平，故障信号和欠压信号输出低电平。首先3路信号共同输入到JP3，D点低电平，B点也为低电平，50×DMOS处于关断状态。此时JP1的输入的4个状态从上至下依次为低、高、低、低，A点高电平，驱动三级达林顿管导通，IGBT也随之开通。

　　若IGBT出现过流信号（脚14检测到IGBT集电极上电压=7V），而输入驱动信号继续加在脚1，欠压信号为低电平，B点输出低电平，三级达林顿管被关断，1×DMOS导通，IGBT栅射集之间的电压慢慢放掉，实现慢降栅压。当VOUT=2V时，即VOUT输出低电平，C点变为低电平，B点为高电平，50×DMOS导通，IGBT栅射集迅速放电。故障线上信号通过光耦，再经过RS触发器，Q输出高电平，使输入光耦被封锁。同理可以分析只欠压的情况和即欠压又过流的情况。