M579..Series（MITSUBISHI公司生產(chǎn)）

M579..Series是日本三菱公司為IGBT驅(qū)動(dòng)提供的一種IC系列，表7給出了這種系列的幾種芯片的基本應(yīng)用特性（其中有＊者為芯片內(nèi)部含有Booster電路）。

在M579..Series中，以M57962L為例做出一般的解釋。隨著逆變器功率的增大和結(jié)構(gòu)的復(fù)雜，驅(qū)動(dòng)信號(hào)的抗干擾能力顯得尤為重要，比較有效的辦法就是提高驅(qū)動(dòng)信號(hào)關(guān)斷IGBT時(shí)的負(fù)電壓，M57962L的負(fù)電源是外加的（這點(diǎn)和EXB8..Series不同），所以實(shí)現(xiàn)起來(lái)比較方便。它的功能框圖和圖6所示的EXB8..Series功能框圖極為類似，在此不再贅述。圖9給出了M57962L在驅(qū)動(dòng)大功率IGBT模塊時(shí)的典型電路圖。在這種電路中，NPN和PNP構(gòu)成的電壓提升電路選用快速晶體管（tf≤200 ns），并且要有足夠的電流增益以承載需要的電流。

在使用M57962L驅(qū)動(dòng)大功率IGBT模塊時(shí)，應(yīng)注意以下三個(gè)方面的

問題：

1）驅(qū)動(dòng)芯片的最大輸出電流峰值受柵極電阻Rg的最小值限制，例如，對(duì)于M57962L來(lái)說(shuō)，Rg的允許值在5Ω左右，這個(gè)值對(duì)于大功率的IGBT來(lái)說(shuō)高了一些，且當(dāng)Rg較高時(shí)，會(huì)引起IGBT的開關(guān)上升時(shí)間td（on）、下降時(shí)間td（off）以及開關(guān)損耗的增大，在較高開關(guān)頻率（5 kHz以上）應(yīng)用時(shí)，這些附加損耗是不可接受的。2）即便是這些附加損耗和較慢的開關(guān)時(shí)間可以被接受，驅(qū)動(dòng)電路的功耗也必須考慮，當(dāng)開關(guān)頻率高到一定程度時(shí)（高于14 kHz），會(huì)引起驅(qū)動(dòng)芯片過熱。

3）驅(qū)動(dòng)電路緩慢的關(guān)斷會(huì)使大功率IGBT模塊的開關(guān)效率降低，這是因?yàn)榇蠊β蔍GBT模塊的柵極寄生電容相對(duì)比較大，而驅(qū)動(dòng)電路的輸出阻抗不夠低。還有，驅(qū)動(dòng)電路緩慢的關(guān)斷還會(huì)使大功率IGBT模塊需要較大的吸收電容。

以上這三種限制可能會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的后果，但通過附加的Booster電路都可以加以克服，如圖9所示。

從圖10（a）可以看出，在IGBT過流信號(hào)輸出以后，門極電壓會(huì)以一個(gè)緩慢的斜率下降。圖10（b）及圖10（c）給出了IGBT短路時(shí)的軟關(guān)斷過程（集電極－發(fā)射極之間的電壓uCE和集電極電流iC的軟關(guān)斷波形）

EXB841模塊的分析

EX841高速驅(qū)動(dòng)模塊為15腳單列直插式結(jié)構(gòu)，采用高隔離電壓光耦合器作為信號(hào)隔離，內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖如圖l所示，其工作頻率可達(dá)40 kHz，可以驅(qū)動(dòng)400 M600 V以內(nèi)及300 A/l200 V的IGBT管，其隔離電壓可達(dá)2500AC/min，工作電源為獨(dú)立電源20±1V，內(nèi)部含有一5V穩(wěn)壓電路，為ICBT的柵極提供+15V的驅(qū)動(dòng)電壓，關(guān)斷時(shí)提供一5V的偏置電壓，使其可靠關(guān)斷。當(dāng)腳15和腳14有10 mA電流通過時(shí)，腳3輸出高電平而使IGBT在1μs內(nèi)導(dǎo)通；而當(dāng)腳15和腳14無(wú)電流通過時(shí)，腳3輸出低電平使IGBT關(guān)斷；若ICBT導(dǎo)通時(shí)因承受短路電流而退出飽和，Vce迅速上升，腳6懸空，腳3電位在短路后約3．5μs后才開始軟降。

EXB841典型應(yīng)用圖如圖2所示，電容C1、C2用于吸收高頻噪音。當(dāng)腳3輸出脈沖的同時(shí)，通過快速二極管D1檢測(cè)IGBT的C—E間的電壓。當(dāng)Vce》7V時(shí)，過流保護(hù)電流控制運(yùn)算放大器，使其輸出軟關(guān)斷信號(hào)，在10μs內(nèi)將腳3輸出電平降為O。因EXB841無(wú)過流自鎖功能，所以外加過流保護(hù)電路，一旦產(chǎn)生過流，可通過外接光耦TLP521將過流保護(hù)信號(hào)輸出，經(jīng)過一定延時(shí)，以防止誤動(dòng)作和保證進(jìn)行軟關(guān)斷，然后由觸發(fā)器鎖定，實(shí)現(xiàn)保護(hù)。

缺點(diǎn)：EXB84l過流保護(hù)閥值過高，Vce》7V時(shí)動(dòng)作，此時(shí)已遠(yuǎn)大于飽和壓降；存在保護(hù)肓區(qū)；在實(shí)現(xiàn)止常關(guān)斷時(shí)僅能提供一5V偏壓，在開關(guān)頻率較高、負(fù)載過大時(shí)，關(guān)斷就顯得不可靠；無(wú)過流保護(hù)自鎖功能，在短路保護(hù)時(shí)其柵壓的軟關(guān)斷過程被輸入的關(guān)斷信號(hào)所打斷。