产品特点
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六单元驱动板，每路输出20A电流，可驱动2000A/1700V以下的IGBT。
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三段式完善的过电流保护功能，先降栅压，再延迟判断，确实短路时实行软关断，并封锁短路信号以执行一个完整的保护过程。
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IGBT的栅极充电和放电速度可分别调节。
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专门设计的输出插座，既可驱动一只IBGT，也可驱动2只并联的IGBT。
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一般只需要设定IGBT的短路阈值电阻Rn，并调整栅极电阻Rg，其余保护参数均可使用缺省值。
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保护报警输出与其它部分是电隔离的，用户可灵活处置。
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每个单元自带1个独立的DC/DC辅助电源，各单元的隔离度好。用户只需提供一个独立的15V驱动电源（也可以选11.5－24.5V宽范围的）。
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支持多种输入信号电平。统一的输出使能端控制。
应用
驱动特性(除另有指定外,均为在以下条件时测得:Ta=25℃,Vp=15V,Fop=50KHz,模拟负载电容CL=220nF)
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参数 |
符号 |
测试条件 |
最小值 |
典型值 |
最大值 |
单位 |
| 输入脉冲信号幅值 |
Vpwm |
用户调节，典型值为缺省值 |
3.3 |
15 |
|
mA |
| 输入脉冲电流幅值 |
Ipwm |
|
9 |
10 |
12 |
mA |
|
输出电压 |
VOH |
|
|
14.5 |
|
V |
|
VOL |
|
-8.5 |
|
V |
| 输出电流 |
IOHP |
Fop=20KHz
Ton=2μS |
|
20 |
|
A |
|
IOLP |
|
-20 |
|
A |
| 栅极电阻 |
Rg |
|
0.5 |
|
|
Ω |
|
输出总电荷 |
Qout |
参见本表下的图线 |
|
20 |
|
uC |
|
工作频率 |
Fop |
参见本表下的图线 |
0 |
|
100 |
KHz |
| 占空比 |
δ |
|
0 |
|
100 |
％ |
| 最小工作脉宽 |
Tonmin |
CL=100nF |
|
0.5 |
|
μS |
|
上升延迟 |
Trd |
|
|
0.4 |
0.6 |
μS |
|
下降延迟 |
Tfd |
|
0.5 |
0.7 |
μS |
|
上升时间 |
Tr |
Rg=1Ω,CL=220nF |
|
0.6 |
|
μS |
|
下降时间 |
Tf |
|
0.6 |
|
μS |
| 输出使能端电平 |
|
高电平使能 |
4.5 |
|
18 |
V |
| |
低电平禁止 |
|
|
0.4 |
|
| 绝缘电压 |
VISO |
输入信号与驱动输出间，50Hz/1 min |
|
3500 |
|
Vrms |
| 共模瞬态抑制 |
CMR |
|
|
30 |
|
KV/μS |
DC/DC辅助电源电性能参数(除另有指定外,均为在以下条件时测得:Ta=25℃,Vp=15V)
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参 数 |
符号 |
测 试 条 件 |
最小值 |
典型值 |
最大值 |
单位 |
| 输入电压(1) |
Vp |
|
14.4 |
15 |
15.6 |
V |
| 电源输入电流(2) |
Ip |
空载，6路 |
|
0.4 |
|
A |
| 6路， |
|
1.5 |
3.5 |
|
输出电压 |
Vo |
|
|
24.5 |
|
V |
| 输出功率 |
Po |
每路 |
|
5 |
6 |
W |
| 效率 |
η |
|
|
78 |
|
％ |
注1：输入电压也可以选择11.5－24.5V宽范围的。
注2：输入电流与负载情况有关，当以20KHz的频率驱动6只800A/1200V的IGBT(如SKM800GA126D)时，大致需要电流1A。同样频率驱动6只1600A/1200V(如FZ1600K12KE3)时，大致需要电流3.2A。
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 |
|
70 |
℃ |
| 存储温度 |
Tst |
|
-40 |
|
120 |
℃ |
短路保护性能(除另有指定外,均为在以下条件时测得:Ta=25℃,Vp=24V,Fop=50KHz,模拟负载电容CL=220nF)
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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 |
|
6 |
|
V |
| 保护盲区(2) |
Tblind |
最小值为缺省值 |
2.2 |
|
|
μS |
| 初始栅压降落 |
Vdrop |
|
|
5 |
|
V |
| 延迟判断时间(3) |
Tdelay |
最小值为缺省值 |
2 |
|
|
μS |
| 软关断时间(4) |
Tsoft |
最小值为缺省值 |
5.5 |
|
|
μS |
| 故障后再启动时间(5) |
Trst |
典型值为缺省值 |
|
1.2 |
|
mS |
| 故障信号报警耐压 |
Vfs |
报警输出与PWM输入间，DC |
|
|
40 |
V |
| 报警信号延迟 |
Tflt |
|
|
3 |
|
μS |
|
报警信号允许电流 |
Iflt |
|
|
8 |
10 |
mA |
1. 触发过流保护动作时IGBT集电极和发射极间的电压。接上电阻Rn可以降低过流保护的阈值。
2. 检测到IGBT集电极的电位高于保护动作阈值后到开始降栅压的时间。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。
3. 初始栅压开始降低Vdrop到驱动器开始软关断IGBT之间的时间。在Tdelay时间内，如果过流信号消失，则驱动器认为这种过流不属于真正的短路，无需中断电源的正常工作，从而恢复原来的驱动电平。如果过流信号继续存在，则将进入软关断的进程。
4. 驱动脉冲电压从Voh-Vdrop降到0电平的时间。
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，而要将软关断断过程进行到底。软关断开始的时刻，驱动板输出报警信号，传送给控制电路。
5. 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。
过流保护曲线：
曲线说明：
过流信号指的是驱动器内部输入到过流检测单元的信号，并不完全等同于实际的短路信号。图中第二个短路信号以及相应的输出波形是生产厂家在测试时给出的。如果实际的短路情况如第二个过流信号，则软关断后IGBT较高的集电极电位仍被视为过流信号，因此驱动器将软关断进行到底，并在"故障后再启动时间Trst"后恢复输出。
结构框图
外形图
元器件位置示意图：（点击放大）
(111.125x219.583mm ，安装孔距104x212.5mm。安装时注意在板的下部留有10mm以上的通风间隙)
1单元 元器件位置图（点击放大）
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. Js，与主控制板的连接插座，使用16线压接排线，双线并联连接，使用方便可靠。但要注意，这里的线号定义与原排线不同。
1脚是驱动报警光耦中光电三极管的发射极，2脚是该管的集电极。正常工作时光电三极管不通，故障报警时导通。1、2脚与其它各脚间是电隔离的，用户也可将此信号传送到与输入信号不共地的电路中，但这2部分间的电位差不宜超过40V。
3脚是输入信号使能端ENA。3脚接高电平时，可以传送输入信号；低电平时封锁输入信号。这里电平是相对于4脚GND的。
4脚是6路输入信号的公共地端GND。
5－10脚依次是6个输入信号Vi1、Vi2、Vi3、Vi4、Vi5、Vi6。输入高电平时IGBT导通。
3. Jp，驱动板内置4路DC/DC电源的输入电源插座，1脚接正，2脚接负。
4. Jo1－Jo6分为6路驱动的输出端插座。2脚接栅极，3脚接发射极，5脚接集电极。如果要驱动并联的2只IGBT，可用1、2脚各驱动1只，同时按照下面参数设置说明7的要求连接栅极电阻。
参数设置说明(除Rg外，参数设置元件最好用贴片的，焊在背面)
1. 驱动信号电流需要10mA，出厂时驱动板上背面焊接的输入电阻Rh=1K2，适用于用户15V控制板的情况。当用户主控板是3.3/5/12V系统时，需要另接并联电阻Ri＝180Ω/470Ω/5600Ω，封装1206或0805。Ri位于1单元器件位置图的背面。如用户控制系统电压高于15V，则需将Rh换更大的电阻，满足输入电流10mA的要求。
2. 阈值电压Vn可由电阻Rn设定，关系大致是Rn/Vn(KΩ/V)＝∞/6.0，220/5.5，100/4.9，68/4.5，47/4.1，36/3.6，27/3.2，22/2.8，18/2.4，15/2.1。
3. 盲区Tblind可由电容Cblind(图中Cb)设定，关系为CCblind/Tblind(pF/μS)＝0/2.2，47/4.5，100/6.8。一般无需设置。
4. 延迟判断时间Tdelay可由电容Cdelay(图中Cd)设置，关系为Cdelay/Tdelay(pF/μS)＝0/2.1，47/3.7，100/5.4。一般无需设置。
5. 软关断时间Tsoft可由电容Csoft(图中Cs)设置，关系为Csoft/Tsoft(nF/μS)＝0/5.5，2.2/7，4，7/8.3。一般无需设置。
6. 故障后重新启动时间Trst可由电容Creset(图中Cr)设置，关系为Creset/Trst(nF/mS)＝0/1.15，1/2.3，2/3.45，基本线性关系。一般无需设置。
7. 每通道有4个栅极驱动电阻Rg：Rg+、Rg-、Ro+、Ro-，出厂时是完全并联的。预焊的一个3.9Ω/2W是为厂家测试、老化用的，用户应根据自己的情况换接合适的电阻，一般可用4只2W的金属膜电阻，如RYG2型2W电阻，并联后的总电阻值不能小于0.5Ω。
注意：出厂时四只Rg是完全并联的，如果用户需要分别控制充电和放电的速度，可将驱动板上Rg+和Rg－并联的短路线1割断，短路线位于电路板背面，如上面1单元器件位置图中的左边红线1所示，约1mm宽。
如果用户每单元要驱动并联的2只IGBT，可以将Ro-和Rg-的并联短路线2割断，短路线位于电路板背面，如上面1单元器件位置图中的右边红线2所示，约1mm宽。
应用连接（一路示意图）（点击放大）
注：驱动板内部在栅射驱动输出已接有10K电阻，这里的100K电阻应接在IGBT管子栅射两极根部，防止驱动连线断开时、偶然加主电高压，通过米勒电容烧毁IGBT。
报警信号输出说明
光耦是驱动板上的元件，C、E是信号插座Js的2、1脚；Vcc和GND是用户主控板的电源端。用户可以选择2种报警电平。R1＝Vcc/2mA。
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，但集电极的反馈连线不要绞在一起。
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。