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IGBT驱动模块M57962AL的应用研究

晨怡热管 2007/3/27 18:11:33

 】 IGBT专用驱动模块M57962AL适于驱动大功率器件,可根据其内部的自保护功能对其应用电路进行安全可靠设计。该模块采用双电源驱动,有过流过压检测电路和保证IGBT可靠通断电路。总之,能够安全地驱动开关、变频器中的大功率IGBT。
    关键词:M57962AL,过流过压保护,可靠通断
  


  绝缘栅双极晶体管(IGBT)是80年代出现的新型复合器件,它集MOSFET(Metallic OxideSemiconductor Field Effect Transistor,金属氧化物半导体场效应晶体管)和晶体管的优点于一体。其响应速度快,工作电流大,耐压高等优点使得它在开关电源、变频器、逆变器等领域里很受青睐。但由于IGBT自身的特性,使其工作时会发生擎住效应而导致门极失控,或者因电流电压过大或不稳定,造成IGBT损坏而不能正常工作。为此,对IGBT的驱动和保护(特别是短路过流保护)提出了很高的要求。IGBT的驱动电路的形式很多,为了提高可靠性,采用专用驱动模块成了研究人员首先考虑的方案。


1 M57962AL内部电路组成及其特点
1.1 内部电路组成
   
M57962AL是日本三菱公司生产的专用驱动模块。其内部结构方框图如图1所示。


1.2 M57962AL主要特点
  M57962AL的主要特点有:(1)高速输入输出隔离,绝缘强度高*2500VAC/min;(2)输入输出电平与TTL电平兼容,适于单片机控制;(3)内部有定时呒搪繁;さ缏罚本哂醒邮北;ぬ匦裕唬?)具有可靠通断措施(采用双电源);(5)驱动功率大,可以驱动600A/600V或400A/1200V的IGBT模块。
2 M57962AL引脚排列及主要性能参数
2.1 M57962AL的引脚图
   
M57962AL的引脚图如图2所示。


  M57962AL是厚模单列直插式封装,从左至右依次编号,其中9~12为空端。1端和2端:故障检测输入端;4端:接正电源VCC;5端:驱动信号输出端;6端:接负电源VEE;8端:故障信号输出;13端和14端:驱动信号输入端。
2.2 主要性能参数
  M57962AL的技术参数指标以三菱公司发布的为准,外围电路的设计是根据主要性能参数进行的。主要性能参数见表1。
3 驱动保护电路工作原理分析
  M57962AL外围应用电路如图3所示。图3所示实际应用电路具有IGBT过流过压保护功能。当检测到输入1端的电压为7V时,模块判定为电路短路,立即通过光耦输出关断信号关断,从而使其5端输出低电平将IGBT的GE两端置于负向偏置,可靠关断。同时,输出误差信号使故障输出端8端为低电平,从而驱动外接的保护电路工作。延时2~3秒后,若检测到13端为高电平,则M57962AL恢复工作。稳压管Z1用于防止D1击穿而损坏M57962AL,RG为限流电阻,DZ2和DZ3起限幅作用,以确保IGBT可靠开通与关断,而不被误导通或击穿。




4 结束语
  IGBT自身工作频率高,响应速度快,工作于开关状态下其开关损耗大,这就对其驱动可靠安全性提出了更高的要求。采用专用驱动模块M57962AL能够驱动大电流大功率的应用,能实现对IGBT的过流过压
保护,同时,所设计的外围应用电路采用限制基极限流电阻和基射极限幅器,确保了IGBT基极不被烧坏和击穿。此模块的应用电路已经在实际中获得成功应用。


参考文献

1 李序葆,赵永健.电力电子器件及其应用.北京:机械工业出版社,1996
2 史平君.实用电源技术手册:电源元器件分册.沈阳:辽宁科学技术出版社,1999
3 史平君.绝缘栅双极晶体管(IGBT)的驱动和保护.火控雷达技术,1996(3) 

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