光耦HCPL-316J的應用
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圖3中，電阻R1需要根據實際的電流保護值大小進行調整，估算公式如下：
R1=(7-VD1-Vce)／0．25(kΩ)
式中，VD1-二極管D1上產生壓降(V)
Vce-IGBT的導通管壓降(V)
例如，對FS100R12KT3管，在管芯結溫為125℃、流過電流為100A時，其Vce≈2．4V，假定此時VD1≈0．7V，則
R1=(7-VD1-Vce)／0．25=(7-2．4-0．7)／0．25=15．6(kΩ)
2．3 另一種帶故障保護的伺服系統的驅動電路(方案2)
在圖3的基礎上，僅2個上管的驅動保護采用光耦HCPL-316J，2個下管的驅動直接采用普通的光耦如TLP250、A3120等，電路更為簡潔，同樣也可達到4路均采用光耦A316J的過流保護效果(實測的電流保護波形同圖4)。
3 兩種方案的電流保護波形一致性分析
從兩種方案所得的實際電流保護波形是一樣的實際結果來看．說明方案1與方案2本質上并沒有區別。究其原因，主要是本驅動系統主回路驅動方式均采用單極性的特性決定的，在圖3中，假設在正方向的速度設定下，完整的一個驅動周期如下：
(1)T1、T3導通，電流從電源+→T1→A→M→B→T3→電源-，正向流過電機M，電流增大，直到電流限幅值或電流保護值；
(2)T1斷、T3保持導通，電流從A→M→B→T3→VD3，電流方向仍為+，處于續流階段；在此階段，電流處于下降趨勢，幅值必定比a階段小，所以在此階段，即使下管驅動采用光耦A316J，也必不會達到光耦A316J的電流保護點，因此，下管采用光耦A316J與采用普通驅動光耦的結果是一樣的；
(3)T1、T3導通，電流從電源+→T1→A→M→B→T3→電源-，正向流過電機M，電流增大，直到電流限幅值或電流保護值；
(4)T3斷、T1保持導通，電流從A→M→B→VD2→T1，電流方向仍為+，處于續流階段；同樣，在此階段，電流處于下降趨勢，幅值必定比c階段小，也必不會達到光耦A316J的電流保護點。
所以，下管是采用光耦A316J或采用普通驅動光耦，得到的電流保護結果是一樣的，從電路簡介性看，可采用普通光耦，且價格相對低點；從減少所需器件種類來看，可采用A316J，價格相對高點。
4 注意事項
在兩種方案電路中，均要關注：
(1)負載問題：在圖3中，如果負載為電感性負載，則由于續流是通過二極管回路進行，即電流下降梯度非常慢，假使在下一周期只要一打開IGBT，光耦馬上檢測到過流信號，在不大于3μs內實施對IGBT實施軟關斷，即在一個PWM周期內，IGBT最小導通時間為此延時時間。假定在此段時間內電流的增加多于下降，則會隨著導通時間的加長，電流越來越大，超越IGBT的承受能力，造成IGBT損壞，這一點在應用中必須注意；
(2)時序問題：在上電時，如果光耦供電電源未穩定之前，VIN+、VIN-之間即滿足VOUT輸出為高的條件，則可能會造成驅動輸出電平不夠高、IGBT處于放大區的工作狀態，容易造成IGBT的損壞，所以上電時，一定要保證在供電電源充分穩定后，再允許IGBT工作；同樣，掉電時，也要充分保證光耦供電電源在未跌落之前關斷驅動VOUT的輸出，否則，驅動VOUT輸出很容易出現高頻抖動(如圖5所示：即是由于電源已由17V跌落到14V時，還未關斷送出到VIN+、VIN-的輸出，結果在運行過程中突然掉電即發生IGBT損壞)，更是對IGBT的安全工作造成威脅；本文引用地址：http://www.104case.com/article/178317.htm
(3)IGBT的Vce分散性問題：由于IGBT的導通管壓降的分散性，會導致采用相同的電流檢測電阻，會得到不同的電流保護值，所以，實際應用中電流采樣電阻是與估算值偏差較大，應綜合所有工況、以達到所需的電流值來確定電流采樣電阻值；
(4)光耦A316J的電流采樣基準分散性問題：同上，由于光耦A316J的電流采樣基準分散性，亦會導致采用相同的電流檢測電阻，會得到不同的電流保護值。
5 兩種方案優劣分析
方案2由于只有下管采取光耦A316J，比方案1電路更為簡潔，也使電流保護調節變得更為簡單，所以實際應用中推薦使用方案2。
采用光耦A316J作電流保護用，雖然電路變得簡單、可靠，但與傳統的過流保護電路一樣，仍然無法解決電流保護點比較確定的問題：傳統的過流保護電路，大都采用RC濾波的方式作電流檢測輸入，有可能在濾波電容C上的電荷在此PWM周期未放掉完，下一周期PWM又開通，于是電流又上升，檢測到的電流信號又會繼續給濾波電容C充電，即相當于保護延時變短，則保護點就會降低。
6 結束語
從上述的實驗結果來看，雖然使用光耦A316J在電路結構方面比傳統的過流保護電路更為簡潔、可靠，也使電流保護調節變得更為簡單，所以現在國內應用越來越廣泛。但也存在著如前面所述和傳統的過流保護電路一樣的缺點，并且在實際應用中一定要注意上下電的時序配合問題，否則，在此過程IGBT很容易損壞。
實驗證明，只要解決好上述的問題，該光耦的優越性還是很明顯的，該光偶目前在我公司的交直流伺服產品上都已經得到了很好的應用。
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