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M579 - 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

M579..Series(MITSUBISHI公司生产)

M579..Series是日本三菱公司为IGBT驱动提供的一种IC系列,表7给出了这种系列的几种芯片的基本应用特性(其中有*者为芯片内部含有Booster电路)。

在M579..Series中,以M57962L为例做出一般的解释。随着逆变器功率的增大和结构的复杂,驱动信号的抗干扰能力显得尤为重要,比较有效的办法就是提高驱动信号关断IGBT时的负电压,M57962L的负电源是外加的(这点和EXB8..Series不同),所以实现起来比较方便。它的功能框图和图6所示的EXB8..Series功能框图极为类似,在此不再赘述。图9给出了M57962L在驱动大功率IGBT模块时的典型电路图。在这种电路中,NPN和PNP构成的电压提升电路选用快速晶体管(tf≤200 ns),并且要有足够的电流增益以承载需要的电流。

常见igbt驱动芯片型号

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在使用M57962L驱动大功率IGBT模块时,应注意以下三个方面的

问题:

1)驱动芯片的最大输出电流峰值受栅极电阻Rg的最小值限制,例如,对于M57962L来说,Rg的允许值在5Ω左右,这个值对于大功率的IGBT来说高了一些,且当Rg较高时,会引起IGBT的开关上升时间td(on)、下降时间td(off)以及开关损耗的增大,在较高开关频率(5 kHz以上)应用时,这些附加损耗是不可接受的。2)即便是这些附加损耗和较慢的开关时间可以被接受,驱动电路的功耗也必须考虑,当开关频率高到一定程度时(高于14 kHz),会引起驱动芯片过热。

3)驱动电路缓慢的关断会使大功率IGBT模块的开关效率降低,这是因为大功率IGBT模块的栅极寄生电容相对比较大,而驱动电路的输出阻抗不够低。还有,驱动电路缓慢的关断还会使大功率IGBT模块需要较大的吸收电容。

以上这三种限制可能会产生严重的后果,但通过附加的Booster电路都可以加以克服,如图9所示。

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从图10(a)可以看出,在IGBT过流信号输出以后,门极电压会以一个缓慢的斜率下降。图10(b)及图10(c)给出了IGBT短路时的软关断过程(集电极-发射极之间的电压uCE和集电极电流iC的软关断波形)

EXB841模块的分析

EX841高速驱动模块为15脚单列直插式结构,采用高隔离电压光耦合器作为信号隔离,内部结构图如图l所示,其工作频率可达40 kHz,可以驱动400 M600 V以内及300 A/l200 V的IGBT管,其隔离电压可达2500AC/min,工作电源为独立电源20±1V,内部含有一5V稳压电路,为ICBT的栅极提供+15V的驱动电压,关断时提供一5V的偏置电压,使其可靠关断。当脚15和脚14有10 mA电流通过时,脚3输出高电平而使IGBT在1μs内导通;而当脚15和脚14无电流通过时,脚3输出低电平使IGBT关断;若ICBT导通时因承受短路电流而退出饱和,Vce迅速上升,脚6悬空,脚3电位在短路后约3.5μs后才开始软降。

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EXB841典型应用图如图2所示,电容C1、C2用于吸收高频噪音。当脚3输出脉冲的同时,通过快速二极管D1检测IGBT的C—E间的电压。当Vce》7V时,过流保护电流控制运算放大器,使其输出软关断信号,在10μs内将脚3输出电平降为O。因EXB841无过流自锁功能,所以外加过流保护电路,一旦产生过流,可通过外接光耦TLP521将过流保护信号输出,经过一定延时,以防止误动作和保证进行软关断,然后由触发器锁定,实现保护。

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缺点:EXB84l过流保护阀值过高,Vce》7V时动作,此时已远大于饱和压降;存在保护肓区;在实现止常关断时仅能提供一5V偏压,在开关频率较高、负载过大时,关断就显得不可靠;无过流保护自锁功能,在短路保护时其栅压的软关断过程被输入的关断信号所打断。

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( 发表人:李倩 )

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