小磷光一

IGBT驱动电路设计

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驱动电路中VZ5起保护作用,避免EXB841的6脚承受过电压,通过VD1检测是否过电流,接VZ3的目的是为了改变EXB模块过流保护起控点,以降低过高的保护胭值从而解决过流保护阀值太高的问题。R1和C1及VZ4接在+20V电源上保证稳定的电压。VZ1和VZ2避免栅极和射极出现过电压,Rge是防止IGBT误导通。

针对EXB841存在保护盲区的问题,可如图2所示将EXB841的6脚的超快速恢复二极管VDI换为导通压降大一点的超快速恢复二极管或反向串联一个稳压二极管,也可采取对每个脉冲限制最小脉宽使其大于盲区时间,避免IGBT过窄脉宽下的低输出大功耗状态。针对EX B8 41软关断保护不可靠的问题,可以在EXB 841的5脚和4脚间接一个可变电阻,4脚和地之间接一个电容,都是用来调节关断时间,保证软关断的可靠性。针对负偏压不足的问题,可以考虑提高负偏压。一般采用的负偏压是一5V,可以采用一8V的负偏压(当然负偏压的选择受到IGBT栅射极之间反向最大耐压的限制)。图2下半部分所示为故障信号的封锁电路。当IGBT正常工作时EXB841的5脚是高电平,此时光藕6N137截止,其6脚为高电平,从而V1导通,于是电容C6不充电,NE555P的3脚输出为高电平,输人信号被接到15脚,EXB841正常工作驱动。


当EXB841检测到过电流时EXB841的5脚变为低电平,于是光藕导通使V1截止,+5V电压经R4和R5对C6充电,R4和R5的总阻值为90kΩ,C6为100 pF,经过5μs后NE555P的3脚输出为低电平,通过与门将输人信号封锁。因为,EXB841从检测到IGBT过电流到对其软关断结束要10μs,此电路延迟5μs,工作是因为EXB 841检测到过电流到EXB841的5脚信号为低电平需要5μs,这样经过NE555P定时器延迟5μs使IGBT软关断后再停止输人信号,避免立即停止输人信号造成硬关断。

同时 ,在EXB841检测到过流时进行软关断的过程中为了防止外部输人信号撤除从而直接使IGBT硬关断,可从V1的集电极引出一高电平对输人信号进行封锁,从而保证软关断的顺利进行。该电路解决了EXB 841存在的过电流保护无自锁功能这一问题。经过试验发现该电路在正常工作时,可以通过EXB841的3脚发出+15V和一5V电压信号驱动IGBT开通和关断,当IGBT发生过流时该电路能可靠地进行软关断。