CH-038高速大容量IGBT驱动器件集成电路

2006-05-07 15:50:19来源: 国外电子元器件

GH-038是日本三社电机制作所推出的高速大容量IGBT驱动器,文中给出了它的引脚排列、名称、功能和用法,并列出了它们的主要设计特点和参数限制,剖析了它的内部结构和工作原理,最后给出了GH-038的典型接线方法和应用注意事项。

驱动器 高速大容量 IGBT GH-038

GH-038是日本三社电机制作所推出的高速大容量IGBT驱动器。它内置高速光耦,可实现输入、输出间的隔离,采用高密度集成电路封装,单一电源工作,不需要输入级限流电阻,可直接驱动300A、600V以内的功率IGBT模块。

1 引脚排列及功能

GH-038采用8脚封装,对外引出6个引脚。它的外形和引脚排列如图1所示,各引脚的名称、功能及用法如表1所列。

表1 GH-038的引脚说明

引脚号 符  号 名 称 或 功 能 用     法
1 VIN- 驱动脉冲输入负端 接用户脉冲形成部分的输出地端
2 VIN+ 驱动脉冲输入正端 接用户脉冲形成部分的输出正端
5 E 驱动脉冲输出参考地 接被驱动IGBT发射极
6 Vcc 驱动脉冲输出级电源端 接用户提供的驱动电源,该电源应与引脚1、2所接脉冲形成部分的电源隔离
7 Uo 驱动脉冲输出端 直接接被驱动IGBT栅极
8 GND 驱动输出级电源地端 接用户提供的驱动输出级电源地

表2 GH-038的极限参数和电特性

参  数 符号 测试条件 额     定     值 单  位
最小值 典型值 最大值
电源电压 Vcc   23.0 26 28.0 V
输出正向驱动电压 VOH Vcc=26.0V 16.0 18.0 19.0 V
输出反向驱动电压 VRB Vcc=26.0V 7.0 8.0 9.0 V
输入电压 VIN     5.0 7.0 V
输入电流 VIN VIN=5.0V 9.0 10.0 12.0 mA
正向驱动电流 Ig1 脉宽2μs,占空比0.05以下   4.0 6.0 A
反向驱动电流 Ig2 脉宽2μs,占空比0.05以下   4.0 6.0 A
“低电平→高电平”传输延迟时间 TPLH Vcc=26.0V  IF=10mA     1.5 μs
“高电平→低电平”传输延迟时间 TPHL Vcc=26.0V  IF=10mA     1.5 μs
上升时间 tr Vcc=26.0V  IF=10mA     1.0 μs
下降时间 tf Vcc=26.0V  IF=10mA     1.0 μs
临界电压上升率 dv/dt   15k 30k   V/μs
输入、输出间耐压 Viso AC 50/60Hz 1分钟 交流2500 V
工作温度 TOP   -25~+80
贮存温度 Tstg   -40~+125

2 内部结构及工作原理

GH-038的内部结构及工作原理简图如图2所示。由图可知,内部电阻R1用来限流,电路R4、稳压管W和电容C2构成了负偏压形成电路。其作用是把用户提供的单一电源转换为正、负双电源,以满足关断过程中驱动IGBT时的需的反压并加速IGBT的关断。当加在引脚2与脚1之间的驱动脉冲信号为高电平时,GH-038内的光电耦合器导通,其副边晶体管在经内部整形电路A整形后输出高电平,该高电平使互补功放输出级的上NPN管导通,以向被驱动的IGBT施加正向驱动电压,该等效电压的幅值为Vcc减去稳压管W的稳压值;而当驱动输入脉冲信号为低电平时,光耦截止,整形电路A输出低电平,互补功放输出级中的NPN管截止,PNT管导通,向被驱动IGBT施加以幅值为W管稳压值的等效反压,以使被驱动的IGBT模块快速关断。

3 主要特点及特性参数

3.1 主要特点

GH-038的主特点如下:

●工作功耗很小,可高密度安装;

●单电源工作,供电要求极为简单;

●可直接驱动300A、600V以内的IGBT;

●片内光电耦合器已集成有330Ω的限流电阻。因此,在输入脉冲幅值最高为5V时,可不接外部限流电阻;

●内置高速光电耦合器,隔离电压可高达2500VAC;

3.2 特性参数

GH-038的极限参数和电特性如表2所列。

4 应用

4.1 典型接线

GH-038可直接用来驱动300A、600V以内的功率IGBT模块,图3给出了使用GH-038驱动IGBT的典型接线图。

4.2 输入、输出波形

图4所示为GH-038的输入、输出波形,图中给出了tPHL、tPLH及tr、tf的定义。

4.3 应用注意事项

GH-038是一种高速大容量的IGBT驱动器集成电路,使用时应注意以下两点:

(1)保证工作电压稳定的滤波电容应尽可能靠近GH-038安装,且电容量最小应选10μF以上的高质量电容。

(2)串入栅极的电阻应根据推荐的栅极的电阻值来选用。在保证GH-038输出峰值电流不超过8A的条件下,可以根据传输延迟时间、被驱动的IGBT的集-射极间的浪涌电压值来折衷考虑该电阻的具体取值。

编辑: 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/designarticles/packing/200605/3552.html
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