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HL402--具有自保护功能的IGBT厚膜驱动电路
发布日期:2013-1-3 11:13:42 作者: 出处: 浏览:654 人次 【

简介:
它采用单列直插式标准17脚厚膜集成电路封装,共有15个引脚。
引脚中英文及参数:

引脚中文:

    ①脚:驱动输出脉冲负极连接端,使用时接被驱动IGBT的发射极。
    ②脚:被驱动的IGBT脉冲功率放大输出级正电源连接端,应用中接驱动输出级电源,要求提供的电压为25~28V。
    ③脚:驱动输出脉冲正极连接端,使用时可通过电阻Rc直接驱动IGBT的栅极。电阻Rc的取值随被驱动的IGBT容量的不同而不同,当被驱动的IGBT为50A/1200V时,RG的典型值为0~20Ω/1w。
    ④脚:被驱动的IGBT脉冲功率放大输出级正电源参考地端。
    ⑤脚:软关断斜率电容器c5的接线端及驱动信号的封锁信号引入端,使用时可通过光耦合器的二次侧并联在C5两端(集电极接⑤脚,发射极接⑩脚,发光二极管接用户集中封锁信号输入)来直接封锁被驱动IGBT的脉冲输出。
    ⑥脚:软关断报警信号输出端,最大负载能力为20mA。它既可作为被驱动的输入信号的封锁端,通过光耦合器(⑥脚接光耦合器阴极)来封锁控制脉冲形成部分的脉冲输出;亦可通过光耦合器来驱动继电器,从而隔断被驱动IGBT所在的主电路。
    ⑦脚:空脚,使用时悬空。
    ⑧脚:降栅压报警信号输出端,最大输出电流为5mA。该端既可通过光耦合器(⑧脚接光耦合器阴极)来封锁控制脉冲形成部分的脉冲输出,亦可通过光耦合器来驱动继电器以隔断被驱动的IGBT所在的主回路。
    9、13脚:降栅压信号输入端,使用时应通过快恢复二极管接至被驱动IGBT的集电极,当需要降低动作门限电压值时,可再反串一个稳压二极管(稳压管的阴极接⑨脚)。快恢复二极管必须是高压、超高速快恢复型,其恢复时间应不超过50ns,经反串稳压二极管后,原来的动作门限电压(8.5V)减去稳压管的稳压值才是新的门限电压。降栅压功能可通过将⑧脚与⑩脚相短接而删除。
    10、11脚:降栅压延迟时间电容器C6的连接端。这两端所接电容器的电容量决定降栅压延迟时间的长短,该电容的推荐值为0~200pF,当该电容的容量较大时,短路电流峰值也较大,所以该电容一般也可以不接。
    10、12脚:降栅压时间定时电容器C7的连接端。由于该电容较大时,经过较长的降栅压时间后,被驱动的IGBT才关断,这意味着造成被驱动的IGBT损坏的危险性将增加。所以C7的值不能取得太大,但也不能取得太小,过小的c7将造成被驱动的IGBT快速降栅压后关断,从而可能导致回路中的电感因被驱动的IGBT快速关断而引起过高的尖峰过电压,而这种过高的尖峰过电压则可能击穿被驱动的IGBT。C7的推荐值为510~1500pF。
    14、15脚:未引出。
    16脚:内置静电屏蔽层的高速光耦合器阴极连接端,应用时直接接用户脉冲形成部分的输出(当17脚通过电阻接正电源时),亦可直接与控制脉冲形成部分的地相连接(当17脚接脉冲形成部分的脉冲输出时)。
    17脚:内置静电屏蔽层的高速光耦合器阳极连接端,应用时通过一电阻接正电源,亦可通过一电阻接用户脉冲形成单元输出端,要求提供的电流幅值为12mA,无论是接用户脉冲形成部分的输出还是接正电源,串人的电阻值均可按下式计算:
    R=VIN-2V/12mA(kΩ)
    3.主要参数
    (1)极限参数
    供电电压Vc:30V(Vcc为15~18V,VEE为-10~-12V);
    光耦输入峰值电流I:20mA。
    正(负)向输出电流IG:2A(脉宽<2μs、频率为40kHz、占空比<0.05时)。
    输入输出隔离电压Viso:2500V(工频1min)。
    (2)工作参数
    电源电压Vc推荐值:25V(Vcc=+15V,VEE=10V)。
    光耦合器输入峰值电流If:10~12mA。
    输出正向驱动电压+VG:≥Vcc-1V。
输出负向驱动电压-Vc:≥VEE-1V。
输出正向电压响应时问tON≤1μs(输入信号上升沿<0.1μs,If=o→10mA)。
输出负向电压响应时间tOFF≤1μs(输入信号下降沿<0.1μs,If=10→0mA)。
软关断报警信号延迟时间t ALM1:<1μs(不包括光耦合器LV3的延迟),输出电流<20mA。
降栅压报警信号延迟时间tALM2:<lμs(不包括光耦合器LV2的延迟),输出电流<5mA。
降栅压动作门限电压VcE:8V±0.5V。
软关断动作门槛电压VcE:8.5V±0.8V。
降栅压幅值:8~10V。

   结构原理:
VLl为带静电屏蔽的光耦合器,用来实现与输入信号的隔离。由于它具有静电屏蔽功能,因而HL402的抗共模干扰能力显著提高。图中的V2为脉冲放大器,晶体管V3、V4可用于实现驱动脉冲功率放大,V5为降栅压比较器。正常情况下由于9脚输入的IGBT集电极电压VcE不高于V5的基准电压VRE,V5不翻转,晶体管V6不导通,故从16、17脚输入的驱动脉冲信号经V2整形后不被封锁。该驱动脉冲经V3、V4放大后提供给被驱动的IGBT以使之导通或关断。一旦被驱动的IGBT退出饱和,则9脚输入的集电极电压取样信号VCE将高于V5的基准电压VREF,从而使比较器V5翻转后输出高电平,晶体管V6导通,并由稳压管VD2将驱动器输出的栅极电压VGE降低到10V。此时,软关断定时器V8在降栅压比较器V5翻转达到设定的时间后,输出正电压使晶体管v7导通,并将栅极电压关断以使其降到IGBT的栅极一发射极门限电压以下,从而给被驱动的IGBT提供一个负的驱动电压,这就保证了被驱动的IGBT能够可靠关断。

主要特点
内含带静电屏蔽层的高速光耦合器,可以实观信号隔离。
抗干扰能力强,响应速度快,隔离电压高。
具有先降栅压、后软关断的双重保护功能;可在软关断及降栅压的同时输出报警信号,以实现对封锁脉冲或分断主回路的保护。
降栅压延迟时间、降栅压时间、软关断斜率均可通过外接电容器进行整定。
能适应不同饱和压降IGBT的驱动和保护。
具有很高的输出驱动电压幅值。
其正向驱动电压可达15~17V,负向驱动电压可达10~12V,可用来直接驱动容量为150A/1200V以下的功率IGBT。




  说明:R的单位为KΩ,R+表示红笔接地,黑笔所测在线电阻,R-表示黑笔接地,红笔所测在线电阻。V 表示正常工作电压。

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