基于无磁芯变压器的IGBTMOSFET驱动器2ED020I12-F的应用.doc

《基于无磁芯变压器的IGBTMOSFET驱动器2ED020I12-F的应用.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、基于无磁芯变压器的IGBT/MOSFET驱动器2ED020I12-F的应用闫晓金宁武陈永真辽宁工业大学121001摘要：本文介绍了第一款基于无磁芯变压器的IGBT栅极驱动器2ED020I12-F，并详细分析了其特点及功能，给出了其应用时应该注意的外部电路及内外部保护电路。叙词：无磁芯变压器；保护电路；2ED020I12-F；外部电路ApplicationofDriver2ED020I12-FBasedonCorelessTransformerforIGBT/MOSFETYanXiaojinNingWuChenYongzhenLiaoNingUni

2、versityofTechnology,121001Abstract:2ED020I12-F–FirstIGBTgatedrivebasedonacorelesstransformerisintroducedinthispaper,characteristicandfunctionisalsoanalyzedindetail,thenoticeofExternalcircuitryIntegratedprotectiveExternalprotectivecircuitrywhenapplicationsaregiven.Keywords:cor

3、elesstransformer;protectivecircuitry;2ED020I12-F;externalcircuitryIGBT/MOSFET的驱动器，是常用的电子器件，其主要问题是高低边的驱动隔离。目前几乎所有的应用都用光电耦合器，隔离变压器或电平位移实现安全隔离。本文提出了一种新的解决方案——使用基于无磁芯变压器技术的驱动器2ED020I12-F,及其发展前景。1无磁芯变压器技术（CLT）现在实现中小功率装置的安全隔离功能最常用的解决方法就是使用光电耦合器，离散变压器或集成电平位移。而每种方法都有它们自己的优缺点，无磁芯变压器技术

4、集中了它们的优点，同时又避免了那些缺点。更详细地来说就是具有更高的隔离能力，没有老化，稳定的可靠性，封装尺寸小，与其它逻辑功能更好的集成，以及更高的效率。CLT的基本原理就是在半导体之内植入微小变压器，提供电隔离和输入与输出之间的信号传输。2半桥驱动器2ED020I12-F图12ED020I12-F的内部结构图驱动器2ED020I12-F的发展得益于当今基于电平位移或多组件隔离驱动IC和光电耦合器或离散变压器的集成驱动电路解决方案的提高。2ED020I12-F包含两个驱动器，高边与低边通过无磁芯变压器实现电隔离。其主要特点：（1）全负载电压可达1

5、200VDC；（2）门极驱动电压范围从13V到+18V；（3）门极驱动电流+1A/-2A。2ED020I12-F的内部结构图如图1所示。2.1功能描述（1）电源两边电源VSL和VSH由欠压锁定(UVLO)监控，当电源电压达到开启门限电压12V时，欠压锁定(UVLO)操作其对应边。之后内部电压基准和偏置电路被激活。当电源电压(VSL,VSH)下降低于关闭门限电压11V以下时电路是不能被激活的。（2）逻辑输入逻辑输入InH,InL和/SD反馈输入到施密特触发器与TTL门限3.3V和5V兼容。当/SD为低时,输入InH和InL不起作用。如果InH为高I

6、nL为低,OutH起作用，反之亦然。然而，如果两个信号都为高，它们为内部无效，直到两个信号都降为低。（3）门极驱动2ED020I12-F拥有两个硬开关栅极驱动器，N沟道的输出电流可达1A/2A（拉电流/灌电流）的尖峰电流。此外，两个驱动均有低压有源箝位能力。（4）通用运算放大器通用运算放大器用于低边IGBT或MOSFET的驱动电流测量。运算放大器拥有-0.1V到2V的输入和满幅输出电压范围，驱动电流可达±5mA和可以驱动A/D转换器。运算放大器稳定工作的最小增益由外围电路设置。（5）通用比较器通用比较器可为低边IGBT或MOSFET提供过流保护。

7、由于安全原因必须有偏移量通过上拉和下拉电阻反馈给输入。（6）CLT用无磁芯变压器实现信号在低边和高边驱动之间的隔离传输。被传送的信号，由发射机编码和由接收器解码。这种方法可以抑制由于GNDH(dVGNDH/dt)或磁通密度(dH/dt)的变异产生的EMI。为补偿发射机、无磁芯变压器和接收器额外的传输延迟，低边驱动器引进传输延迟来确保最大区别于传播延迟时间10ns。（7）EMI除了隔离功能，在工业环境中驱动器应用更重要的一点是：抑制dv/dt的干扰和外部磁场变化产生的干扰。测试结果证明2ED020I12-F可承受至少50kV/μS的电压变化率dv/

8、dt和大于的dH/dt。除此之外，上述效果的获得还与小于0.2pF的耦合电容，内部寄生电容的减少和引线的磁保护有关。3应用2ED020I