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IGBT驅(qū)動(dòng)模塊M57962AL的應(yīng)用研究

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   摘   要：IGBT驅(qū)動(dòng)模塊M57962AL適于驅(qū)動(dòng)大功率器件，可根據(jù)其內(nèi)部的自保護(hù)功能對(duì)其應(yīng)用電路進(jìn)行安全可靠設(shè)計(jì)。該模塊采用雙電源驅(qū)動(dòng)，有過流過壓檢測電路和保證IGBT可靠通斷電路?？傊軌虬踩仳?qū)動(dòng)開關(guān)、變頻器中的大功率IGBT。

關(guān)鍵詞：M57962AL，過流過壓保護(hù)，可靠通斷

    絕緣柵雙極晶體管（IGBT）是80年代出現(xiàn)的新型復(fù)合器件，它集MOSFET（Metallic OxideSemiconductor Field Effect Transistor，金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)晶體管）和晶體管的優(yōu)點(diǎn)于一體。其響應(yīng)速度快，工作電流大，耐壓高等優(yōu)點(diǎn)使得它在開關(guān)電源、變頻器、逆變器等領(lǐng)域里很受青睞。但由于IGBT自身的特性，使其工作時(shí)會(huì)發(fā)生擎住效應(yīng)而導(dǎo)致門極失控，或者因電流電壓過大或不穩(wěn)定，造成IGBT損壞而不能正常工作。為此，對(duì)IGBT的驅(qū)動(dòng)和保護(hù)（特別是短路過流保護(hù)）提出了很高的要求。IGBT的驅(qū)動(dòng)電路的形式很多，為了提高可靠性，采用驅(qū)動(dòng)模塊成了研究人員首先考慮的方案。
    1　M57962AL內(nèi)部電路組成及其特點(diǎn)
    1．1　內(nèi)部電路組成

    M57962AL是日本三菱公司生產(chǎn)的驅(qū)動(dòng)模塊。
    1．2　M57962AL主要特點(diǎn)
　　
    M57962AL的主要特點(diǎn)有：（1）高速輸入輸出隔離，絕緣強(qiáng)度高＊2500VAC／min；（2）輸入輸出電平與TTL電平兼容，適于單片機(jī)控制；（3）內(nèi)部有定時(shí)邏輯短路保護(hù)電路，同時(shí)具有延時(shí)保護(hù)特性；（4）具有可靠通斷措施（采用雙電源）；（5）驅(qū)動(dòng)功率大，可以驅(qū)動(dòng)600A／600V或400A／1200V的IGBT模塊。
    2　M57962AL引腳排列及主要性能參數(shù)
    2．1　M57962AL的引腳

    M57962AL是厚模單列直插式封裝，從左至右依次編號(hào)，其中9～12為空端。1端和2端：故障檢測輸入端；4端：接正電源VCC；5端：驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出端；6端：接負(fù)電源VEE；8端：故障信號(hào)輸出；13端和14端：驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸入端。
    2．2　主要性能參數(shù)
　　
    M57962AL的技術(shù)參數(shù)指標(biāo)以三菱公司發(fā)布的為準(zhǔn)，外圍電路的設(shè)計(jì)是根據(jù)主要性能參數(shù)進(jìn)行的。主要性能參數(shù)見表1。
    3　驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路工作原理分析
　　
    M57962AL外圍應(yīng)用電路如圖3所示。圖3所示實(shí)際應(yīng)用電路具有IGBT過流過壓保護(hù)功能。當(dāng)檢測到輸入1端的電壓為7V時(shí)，模塊判定為電路短路，立即通過光耦輸出關(guān)斷信號(hào)關(guān)斷，從而使其5端輸出低電平將IGBT的GE兩端置于負(fù)向偏置，可靠關(guān)斷。同時(shí)，輸出誤差信號(hào)使故障輸出端8端為低電平，從而驅(qū)動(dòng)外接的保護(hù)電路工作。延時(shí)2～3秒后，若檢測到13端為高電平，則M57962AL恢復(fù)工作。穩(wěn)壓管Z1用于防止D1擊穿而損壞M57962AL，RG為限流電阻，DZ2和DZ3起限幅作用，以確保IGBT可靠開通與關(guān)斷，而不被誤導(dǎo)通或擊穿。
    4　結(jié)束語
　　
    IGBT自身工作頻率高，響應(yīng)速度快，工作于開關(guān)狀態(tài)下其開關(guān)損耗大，這就對(duì)其驅(qū)動(dòng)可靠安全性提出了更高的要求。采用驅(qū)動(dòng)模塊M57962AL能夠驅(qū)動(dòng)大電流大功率的應(yīng)用，能實(shí)現(xiàn)對(duì)IGBT的過流過壓保護(hù)，同時(shí)，所設(shè)計(jì)的外圍應(yīng)用電路采用限制基極限流電阻和基射極限幅器，確保了IGBT基極不被燒壞和擊穿。此模塊的應(yīng)用電路已經(jīng)在實(shí)際中獲得成功應(yīng)用。

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