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北极星电力网技术频道 作者:佚名 2011/4/14 20:26:00
图3和图4给出了TLP250的两种典型的应用电路。
在图4中，TR1和TR2的选取与用于IGBT驱动的栅极电阻有直接的关系，例如，电源电压为24V时，TR1和TR2的Icmax≥24/Rg。
图5给出了TLP250驱动IGBT时，1200V/200A的IGBT上电流的实验波形(50A/10μs)。可以看出，由于TLP250不具备过流保护功能，当IGBT过流时， 通过控制信号关断IGBT，IGBT中电流的下降很陡，且有一个反向的冲击。这将会产生很大的di/dt和开关损耗，而且对控制电路的过流保护功能要求很高。
TLP250使用特点：
1)TLP250输出电流较小，对较大功率IGBT实施驱动时，需要外加功率放大电路。
2)由于流过IGBT的电流是通过其它电路检测来完成的，而且仅仅检测流过IGBT的电流，这就有可能对于IGBT的使用效率产生一定的影响，比如IGBT在安全工作区时，有时出现的提前保护等。
3)要求控制电路和检测电路对于电流信号的响应要快，一般由过电流发生到IGBT可靠关断应在10μs以内完成。
4)当过电流发生时，TLP250得到控制器发出的关断信号，对IGBT的栅极施加一负电压，使IGBT硬关断。这种主电路的dv/dt比正常开关状态下大了许多，造成了施加于IGBT两端的电压升高很多，有时就可能造成IGBT的击穿。
随着有些电气设备对三相逆变器输出性能要求的提高及逆变器本身的原因，在现有的许多逆变器中，把逆变单元IGBT的驱动与保护和主电路电流的检测分别由不同的电路来完成。这种驱动方式既提高了逆变器的性能，又提高了IGBT的工作效率，使IGBT更好地在安全工作区工作。这类芯片有富士公司的EXB8..Series、夏普公司的PC929等。在这里，我们主要针对EXB8..Series做一介绍。
EXB8..Series集成芯片是一种专用于IGBT的集驱动、保护等功能于一体的复合集成电路。广泛用于逆变器和电机驱动用变频器、伺服电机驱动、UPS、感应加热和电焊设备等工业领域。具有以下的特点：
1)不同的系列(标准系列可用于达到10kHz开关频率工作的IGBT，高速系列可用于达到40kHz开关频率工作的IGBT)。
2)内置的光耦可隔离高达2500V/min的电压。
3)单电源的供电电压使其应用起来更为方便。
4)内置的过流保护功能使得IGBT能够更加安全地工作。
5)具有过流检测输出信号。
6)单列直插式封装使得其具有高密度的安装方式。
常用的EXB8..Series主要有：标准系列的EXB850和EXB851，高速系列的EXB840和EXB841。其主要应用场合如表4所示。
注：
1)标准系列：驱动电路中的信号延迟≤4μs
2)高速系列：驱动电路中的信号延迟≤1.5μs
图6给出了EXB8..Series的功能方框图。
表5给出了EXB8..Series的电气特性。
表6给出了EXB8..Series工作时的推荐工作条件。表6EXB8..Series工作时的推荐工作条件
图7给出了EXB8..Series的典型应用电路。
EXB8..Series使用不同的型号，可以达到驱动电流高达400A，电压高达1200V的各种型号的IGBT。由于驱动电路的信号延迟时间分为两种：标准型(EXB850、EXB851)≤4μs，高速型(EXB840、EXB841)≤1μs，所以标准型的IC适用于频率高达10kHz的开关操作，而高速型的IC适用于频率高达40kHz的开关操作。在应用电路的设计中，应注意以下几个方面的问题：
——IGBT栅射极驱动电路接线必须小于1m;
——IGBT栅射极驱动电路接线应为双绞线;
——如想在IGBT集电极产生大的电压尖脉冲，那么增加IGBT栅极串联电阻(Rg)即可;
——应用电路中的电容C1和C2取值相同，对于EXB850和EXB840来说，取值为33μF，对于EXB851和EXB841来说，取值为47μF。该电容用来吸收由电源接线阻抗而引起的供电电压变化。它不是电源滤波器电容。
来源：百度文库
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