集成化IGBT专用驱动器EXB841

现在，大电流高电压的 IGBT 已模块化，它的驱动电路除上面介绍的由分立元件构成之外，现在已制造出集成化的  IGBT 专用驱动电路。其性能更好，整机的可靠性更高及体积更小。

集成化驱动电路的构成及性能

下面以富士电机公司 EXB 系列驱动器为例加以介绍。  EXB850 （ 851 ）为标准型（最大  10kHz 运行），其内部电路框图如图 2 － 65 。所示。 EXB840 （ 841 ）是高速型（最大  40kHz 运行），其内部电路框图如图  2 － 65b 所示。它为直插式结构，额定参数和运行条件可参考其使用手册。

    EXB 系列驱动器的各引脚功能如下：

     脚 1 ：连接用于反向偏置电源的滤波电容器；

     脚     2 ：电源（    ＋   20V ）；

     脚 3 ：驱动输出；

     脚 4 ：用于连接外部电容器，以防止过流保护电路误动作（大多数场合不需要该电容器）；

     脚 5 ：过流保护输出；

     脚 6 ：集电极电压监视；

     脚 7 、 8 ：不接；

     脚 9 ：电源；

     脚   10 、    11 ：不接；

     脚   14 、    15 ：驱动信号输入（一，＋）；

     由于本系列驱动器采用具有高隔离电压的光耦合器作为信号隔离，因此能用于交流   3 80V 的动力设备上。

    IGBT 通常只能承受 10us 的短路电流，所以必须有快速保护电路。 EXB 系列驱动器内设有电流保护电路，根据驱动信号与集电极之间的关系检测过电流，其检测电路如图 2 － 66 。所示。当集电极电压

高时，虽然加入信号也认为存在过电流，但是如果发生过电流，驱动器的低速切断电路就慢速关断   IGBT （ < loUs 的过流不响应），从而保证 1GBT 不被损坏。如果以正常速度切断过电流，集电极产生的电压尖脉冲足以破坏    IGBT ，关断时的集电极波形如图     2 －  6 6b 所示．

    IGBT 在开关过程中需要一个十  15V 电压以获得低开启电压，还需要一个一 5V 关栅电压以防止关断时的误动作。这两种电压    （＋ 15V 和一 5V ）均可由 20v 供电的驱动器内部电路产生，如图 2--6 6C 所示。

           EXB841 剖析

为了更好地应用   IGBT ，有关专家对 EXB841 作了解剖，经反复测试、整理，得到   EXB841 的原理图，如    图 2 － 67 所示。图中参数均为实际测得，引脚标号与实际封装完全相同。

   EXB841 由放大部分、过流保护部分和   5V 电压基准部分组成。     放大部分由光耦合器 IS01 （ TLP550 ）、 V2 、 V4 、 V5 和 R1 、 C1 、 R2 、 R9 组成，其中 IS01 起隔离作用， V2 是中间级， V4 和 V5 组成推挽输出。

     过流保护部分由   V1 、    V3 、    VD6 、   VZI 和  C2 、    R3 、    R4 、   R5 、    R6 、

C3 、 R7 、 R8 、 C4 等组成。它们实现过流检测和延时保护功能。 EXB84l 的脚 6 通过快速二极管 VD7 接至 IGBT 的集电极，显然它是通过检测电压  Uce 的高低来判断是否发生短路。                       5V 电压基准部分由 r10,  VZ2 和  C5 组成，既为驱动  IGBT 提供一 5V 反偏压，同时也为输入光耦合器 IS01 提供副方电源。