IGBT全桥驱动板

IGBT全桥驱动板
IGBT全桥驱动板

TX-DAH962/959 全桥4单元驱动板

产品特点

?四单元驱动板,可驱动300A/1200V或600A/600V的四只IGBT。

?短路时软关断保护,PWM信号封锁。

?板上留有用户参数设置位置,可根据需要设定IGBT的短路阈值、保护盲区时间、软关断的斜率、故障后再次启动的时间,也可以直接使用缺省参数。

?兼容用户的5V和12/15V主控板系统。

?有正负两个故障信号输出,用户随意选择。

?需要用户提供三组隔离电源。

应用

?逆变器、不间断电源、变频器、电焊机、伺服系统

驱动特性

参 数 符号测 试 条 件 最小值典型值 最大值单位

控制电源电压Vc接到用户的主控板电源 516V

控制电源电流 Ic1 4 mA 输入脉冲电压幅值(1)Vpwm 4.5 5 5.5 V 输入驱动电源 Vp202427V

V oh14.5V 输出脉冲电压

V ol-8.5V 输出最大峰值电流 Iop充电或放电峰值电流,962A/959A6/3A

输出最大电荷Qout每一通道,962/9592/1 2.8/1.4μC 驱动电阻 Rg用户设置,不可过小,(典型值为厂家测试用) 1.533?

工作频率Fop 060KHz

占空比 δ0100% 最小工作脉宽 Tonmin CL=100/47nF(962/959)0.5μS

0.3μS 上升延迟Trd

Rg=2?

下降延迟Tfd 0.4μS 绝缘电压VISO 50Hz/1 min 3500Vrms 共模瞬态抑制 CMR30KV/μS

注1:驱动板的4个输入信号,当电平为5V时可直接连接,如信号的高电平幅值Vim高于5V,应在信号输

入端、即用户主控板信号输出端串连一个电阻Ri和电容Ci的并联网络,Ri使输入电流为10mA,即Ri=(Vim

-5)/10mA;Ci=470pF。

工作条件

环境温度符号 测 试 条 件 最小值 典型值 最大值 单位

工作温度Top -30 75℃

存储温度Tst -40 90℃

短路保护功能曲线

短路保护特性参数

参 数 符号 测 试 条 件 最小值典型值 最大值 单位 保护动作阈值(1) Vn用户设置,典型值为缺省值 9.5V

保护盲区(2)Tblind Vp=24V时,用户设置,最小值为缺省值 1.2μS

软关断时间(3)Toff Vp=24V时,用户设置,最小值为缺省值4μS

故障后再启动时

Trst Vp=24V时,用户设置,典型值为缺省值 1.110mS

间(4)

故障信号延迟 Talarm0.4μS

故障信号输出电

Ialarm正负2个报警信号输出均 1015mA

注:(以下阻容元件的调整方法均详见后面的“参数设置说明”)

1.触发过流保护动作时的集电极对发射极的饱和电压。阈值电压Vn可以由电阻Rn调整。

当IGBT的电流过大,集电极对发射极的电压达到阈值电压时,驱动器启动内部的保护机制。

2. 检测到IGBT集电极的电位高于保护动作阈值后到开始软关断的时间。盲区时间Tblind可由电容Cblind 调整。

因为各种尖峰干扰的存在,为避免频繁的保护影响开关电源的正常工作,设立盲区是很有必要的。表中数据是在7脚输入6V/μS的斜波信号作为模拟的集电极电压时得到的;对于工作中的突然短路故障,实际的死区时间要比表中数据略大1μS左右。

3. 驱动脉冲电压降到0电平的时间。软关断时间Toff可由电容Coff调整。

软关断开始后,驱动器封锁输入PWM信号,即使PWM信号变成低电平,也不会立即将输出拉到正常的负电平,而要将软关断过程进行到底。软关断开始的时刻,驱动板上的插座J12的4、5脚分别输出高电平和低电平报警信号,由用户主控板处理。

4. 短路故障发生后,驱动器软关断IGBT,如果控制电路没有采取动作,则驱动器再次输出驱动脉冲的间隔时间。再启动时间Trst可由电容Creset调整。

元器件位置图:(114x60mm ,安装孔距107.7x53.8mm)

. 1/4放大图

输入输出接口和部分接插件的说明:

1. 红色的元器件是直接与用户应用有关的。

2. J0,与主控制板的连接插座,使用20线压接排线,双线并联连接,使用方便可靠。

1、2、3、4脚分别接A、C、B、D管的控制,其中A、B为一侧管,C、D为另一侧管,A、D是上管,B、C 是下管。

5脚接用户主控制板的地。

6、7脚输出故障报警信号,6脚正常时输出高电平,故障时输出低电平,接近零;7脚正常时输出接近于零的低电平,故障时输出高电平。

8脚接主控板的正电源端,电压在5-15V间。

3. J1,三个驱动电源输入插座,其中A、D是2个上管所用的隔离电源,BC是1个下管共用的隔离电源。

4. J2,四个驱动输出插座。

参数设置说明

1. 死区Tdead由用户主控板负责。

2. 阈值电压Vn可由电阻Rn设定,具体关系大致是Rn/Vn(KΩ/V)=∞/9.2,220/8.7,100/8.2,68/7.8,47/7.3,33/6.7,27/6.3,22/5.8,18/5.4,15/5.0,12/4.4,10/4.0,8.2/

3.5,6.8/3.1,

4.7/2.3。为安全起见,用户调试时可以先接比预算值稍小的电阻,提高保护灵敏度。

3. 盲区Tblind可由电容Cblind设定,关系大致为Cblind/Tblind(pF/μS)=0/1.2,22/1.8,47/3.0,68/

4.2,100/6.2,150/9.2。为安全起见,用户调试使用时可以先接比预算值稍小的电容,提高保护灵敏度。

6. 软关断时间Toff可由电容Coff设置,关系大致为Coff/Toff(nF/μS)=0/4,2.2/5,4.7/6.2,10/8.6,15/10.6。

7. 故障后重新启动时间Trst可由电容Crst设置,但在桥式电路中一般没有必要设置。

8. 四只隔离反馈二极管Dhv应选用高压快恢复管,板上预装的是FR107,用户也可以更换速度更快的,如HER107、MUR1100等。如果用户觉得一只耐压不保险,也可以将一只换成两只串联,板上已预留有相应位置。

9. 栅极驱动电阻Rg在板上有2个并联位置,预焊的33Ω/0.25W是为厂家测试用的,用户应根据自己的情况换接合适的电阻,一般并联总电阻3.3-15R,可用2只1W或2W的金属膜电阻。(并联后的总电阻值不能小于3Ω/959或1.5Ω/962)。

特别提醒:

1. 用户如要测试输出波形,请参阅IGBT驱动器正常输出波形的测试。

2. 输出插座J12和J22到IGBT栅极和发射极的引线要短一些,并使用绞线,以减小寄生电感。

3. 谨防栅极和发射极输出短路,短路时间超过几秒,可能损坏板上器件。

4. 尽量减小杂散电感,并设置良好的IGBT过压吸收回路,避免尖峰电压击穿IGBT。

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