高性能mos栅控器件驱动器mc33153及其应用

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1、中国电工技术学会电力电子学会第九届学术年会论文集高性能MOS栅控器件驱动器MC33153及其应用闫朝阳1郑颖楠顾和荣李向丽燕山大学电气工程学院，秦皇岛066004”EmaihY型蝰卫@Y坠出型些曼旦摘要介绍了新型高性能MOS栅控器件驱动器MC33153的结构特点和工作原理，并把MC33153用于交流调速中，研制出变频控制器，给出了实验结果。关键词驱动器，MC33153，交流调速，变频TheHigh--performanceDriverMC33153toMOSGatePower—·devicesandItsApplicationYahZhaoyang，ZlaengYing

2、nan，GuHerong，LiXiangliYanshanUniversity，Qinhuangdao066004，ChinaAbstractThepaperIntroducestheconfigurationcharacterandthemodeofoperationofthehigh-performancedriverMC33153toMOSgatespower-devkes．The叩pncationInthefrequencyconvertertoAC-driveusedMC33153Isproposed,andtheexperimentalresultIs西ve

3、ntoo．Keywordsdriver，MC33153，AC-drive，tcrequemconversion1．引言自MOSFET和IGBT栅控型功率器件出现以来，因其采用电压型驱动，驱动功率小、驱动电路简单，而得到了广泛应用。与此同时，高性能、低成本的MOS栅极驱动电路越来越成为人们的关注对象。为了提高可靠性。采用专用驱动模块成了研究人员首先考虑的方案，为此，国内外已推出了多种具有保护功能的集成驱动器[141。实际应用，本文认为由MOTOROLA生产的MC33153是一种性价比高、功能完善的栅极驱动器。2．MC33153的基本特点和工作原理MC33153是为MOS栅

4、控器件而设计的一种高性价比专用芯片式驱动器，特别适含子交流{蠹应电动机传醚、直流无刷电动机控制和UPS等【5】。MC33153有双列直插和表面贴片两种封装形式：MC33153D(SO-8)／MC33153(DIP)。该驱动器内部结构框图如图1所示。在它的内部集成有两个电流保护比较器，燕山大学科技发展基金项目(资助号：YDJJ2003008)一个故障消

5、i急，防锁存比较器，一个欠压保护比较器，两个电流保护锁存器，三个逻辑与门电路和一个图腾柱驱动输出级。其特点简述如下：工作电源电压可达20V，可用于驱动常规和传感集成式MOS门控器件。最大输出正向峰值驱动电流为lA，反向峰值

6、驱动电流为2A。它对栅极驱动信号上升沿延迟的典型时间仅为80ns、下降沿延迟典型时间仅为120ns。MC33153的保护功能十分强大，内部设有电路过电流、短路、欠电压、防止MOSFET／IGBT过压、锁存以及故障封锁和指示环节。MC33153具有宽范围的工作温度：一400C一+1050C。为了详细说明MC33153的应用特性和工作原理，按照其管脚顺序来加以阐述：①电流检测输入：该输入和片内短路和过电流两个比较器正相输入端相连，以便根据电流情况进行保护。该脚允许输入电压值为．0．3至电源电压Vcc，其过电流比较器开门电压典型值为65mV、最大值为80mV：短路电流比较器开

7、门电压典型值130mV、最大值为160mV。而所需输入电流仅为1．4／JA，最大电流也仅为lO／．zA。当有过电流电平产生时相应的比较器输出会迅速翻转为高电平经逻辑处理．93．中国电工技术学会电力电子学会第九届学术年会论文集厂一⋯一壬L一⋯⋯⋯一_1KGnd图1MC33153的内部结构和过流锁存器之后去封锁驱动信号的输出；当发生短路时率器件提供+15／一5．0V的正负偏压驱动。该引脚采用图腾则不仅封锁驱动输出也通过引脚7给出相关故障指示。柱输出，不仅具有较强的驱动能力(输出电流峰值可达1A，0悬浮地KGnd：该引脚和驱动输出端电源低端参考输入电流峰值可达2A)，而且允许

8、在驱动回路设景不同的％。彼此隔离，其输入电平的值用来作为短路电流和过电开通和关断电阻，以求获得足够的驱动信号陡度和快速的流两个比较器反相设定电平的参考地。在应用中该脚电平触发速度。由于MC33153内部采用MOS器件完成逻辑管值必须保证介于％和y矗之问。理和处理，反应速度极快：田驱动信号输入输出上升沿延@驱动输出端电源低端参考V。：该引脚和驱动输出时典型值80nS、下降沿延时典型值120心，且两者最大延(引脚5)共同配合构成MOSFET／IGBT的驱动回路。MC33153允许对MOSFET／IGBT提供正负偏压驱动，此时VEB=一5．0V