IGBT模块的一种驱动设计

文章摘要：如图3所示。 图3中电源+5 V、VB+、VB-（VB+与VB-的电压均为25 V）为器件提供工作电压。与16引脚相连的电位符号IGBTBE和IGBT模块下桥臂的发射极相连，与11引脚相连的IGBTBG1～3分别和下桥臂的门极相接，控制IGBT的导通和关断。当14引脚DESAT的电压高于7 V检测到过流信号或VCC欠压时，6引脚FAULT为低电平，器件自动闭锁所有输出，用于保护IGBT模块，同时向微处理器发出一个报警信号。 3 上桥臂驱动器HCPL-3120 上桥臂驱动HCPL-3120是由磷砷化镓光耦合器和功率输出电路组成，其主要特征：8引脚双列直插封装；驱动电路的最大输出

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如图3所示。

    图3中电源+5 V、VB+、VB-（VB+与VB-的电压均为25 V）为器件提供工作电压。与16引脚相连的电位符号IGBTBE和IGBT模块下桥臂的发射极相连，与11引脚相连的IGBTBG1～3分别和下桥臂的门极相接，控制IGBT的导通和关断。当14引脚DESAT的电压高于7 V检测到过流信号或VCC欠压时，6引脚FAULT为低电平，器件自动闭锁所有输出，用于保护IGBT模块，同时向微处理器发出一个报警信号。

    3 上桥臂驱动器HCPL-3120

    上桥臂驱动HCPL-3120是由磷砷化镓光耦合器和功率输出电路组成，其主要特征：8引脚双列直插封装；驱动电路的最大输出电流峰值为2.0 A；最小共模抑制比为15 kV／μs；最大低电平为0.5 V，无需栅极负压；最大供电电流为5 mA；电源电压范围为15 V～30 V；最大开关速度为0．5斗s；具有滞环欠压锁定输出（UVLO）功能。HCPL-3120的内部结构框图如图4所示。HCPL-3120输出电路具有宽限工作电压范围，使其易于提供门控器件所需的驱动电压。它适于额定容量为1 200 V／100 A的IGBT。对于更高容量的IGBT，可外接电流缓冲器，以扩展其驱动能力。上桥臂IGBT驱动电路的原理图如图5所示。

图5中。VU+与VU-电压为25 V，输出端（Vo）IGBTTG1和IGBT模块上桥臂中U项的一个门极相连接，IGBTTE1和发射极相连接，从而控制IGBT的导通和关断。

    4 实验结果及分析

    图6是测试时从示波器上获取的。从图中看到正向驱动电压为+16.5 V，负向驱动电压为-7.5 V；采用此种方式能够有效、快速地导通和关断IGBT，减少了导通和关断过程中的损耗。

    5 结束语

    该系统设计在充分利用和满足IGBT模块的特点和要求的情况下，着重研究了IGBT的驱动和保护特性，选用了驱动器件HCPL-316J、HCPL-3120对其驱动和保护，满足了IGBT的导通和关断动态要求，使IGBT具有较高的可靠性。

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