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1、第22卷第4期青岛化工学院学报Vol.22No.42001年12月JournalofQingdaoInstituteofChemicalTechnologyDec.2001文章编号:1001-4764(2001)04-0392-03IGBT驱动保护电路的研究刘建芳(青岛化工学院信息与控制工程学院,山东青岛266042)摘要:介绍了IGBT驱动集成电路的过流保护原理,讨论了IGBT保护电路的设计思路,同时,对几种IGBT驱动集成电路的性能进行了比较。关键词:IGBT;驱动集成电路;过流保护中图分类号:TP21文献标识码:BDevelo
2、pmentofIGBTDriveMonolithicCircuitLIUJian-fang(CollegeofInformationandControlEngineeringQingdaoInstituteofChemicalTechnology,ShandongQingdao,266042)Abstract:TheprincipleofIGBTdrivemonotithiccircuitisintroduccd,thedesingpro2ceduresoftheprotectivecircuitaredealtwithandsev
3、eralIGBTdrivemorolithilcircuitsarecomparedKeywords:IGBT;Drivemonolithiccircuit;Over-currentprotection随着电力电子应用技术的不断发展,IGBT将从讨论驱动集成电路的保护特性着手,探讨变频器在交流传动领域的应用日趋广泛,驱动电IGBT保护电路的设计思路,以提高IGBT的工路与保护电路是电路设计的难点和关键。为了提作稳定性及可靠性。高产品的可靠性,电路设计者多采用集驱动与保1TL494组件护功能于一体的专用集成驱动电路。常用的有国产TL4
4、94组件,日本富士电机公司的EXB841系TL494组件的电路原理图及工作波形图如列,日本三鞭电机公司的M57959系列等。本研究图1所示。定时元件R和C连接在锯齿波振荡器图1TL494开关型脉宽调制组件电路原理图及输出波形Fig.1TL494disjunctorpulsewidthmodulateelectriccircuitschematicdiagramAndoutputwaveshape收稿日期:2001-02-20作者简介:刘建芳,(1964～)女,工程师第4期刘建芳:IGBT驱动保护电路的研究393的两个输入端上(典型的
5、定进电阻R=30k8,定BT——集身极电压(UCE)来判断IGBT是否过时电容C=1.0LF左右),该线性锯齿波振荡器工流。当满足l.lUCE+U1+UFEU2作频率为f=锯齿波振荡器的输出被分别送R.C时,EXB841内部过流保护电路开始动作,软关断到比较器1和2的同相输入端,由误差放大器或IGBT。式中U2为EXB841内部二极管击穿电控制放大器来的输出电平被送到比较器2的反相压,UF为EXB841这流信号输入端(6脚)所接二输入端,这样就可以在比较器2的输入端得到一极管D导通压降,UE为EXB841的1脚电位。代串具有一定宽度
6、的矩形脉冲。一般情况下,控制信入U1=5V,UF=0.5V,U2=13V,可得UCE=7.号都加到采样放大器或控制放大器的同相输入5V为过流保护电压阀值,UCE,<7.5V时保护电端。因此,控制输入信号的任何增大都将导致比较路不动作。器2的输出电压脉冲宽度的减少,在TL494组件的线路设计中为了防止末级驱动晶体管Q1和Q2出现连续交叉导通的问题,从第4脚(死区控制端)把具有一定的低电平控制信号输入到比较器1的反相输入端,只要第4脚有电平不等于零,就不会出现比较器1的输出变成直流高电平的危险。在正常情况下,比较器2的输出电压与比较器1
7、的输出电压同时被送到与门的输入端。与门的输出脉冲经D型触发器分频后被分别送到两个与非门去控制功率放大晶体管的开关工作状态.这样就可以在Q1和Q2晶体管的输出端得到相位差180度的两路驱动脉冲。显然,若被控制对象的输出电压有任何增加,该电压反馈送到TL494的控制放大器或采样放大器的同相端后,必然会使得Q1和Q2输出的驱动脉冲宽度以所下降。当然晶体管Q1和Q2的驱动脉冲宽度的下降又必图2EXB841应用电路及内部原理然会使得被控对象的输出电压有所回落。TL494Fig.2EXB841applicationandcircuitinter
8、nalprinciple组件正是通过这样的控制方式来实现对被控对象图3为EXB841的输出电压波形,即IGBT的栅的自动调压稳压作用的。另外,TL494组件还从——射极电压波形。如负载短路,则EXB841的它的(14)脚向外提供+5V
