性能優良的混合雙路驅動器集成電路

2.3 空引腳

輸入引腳中的P₁，P₂，P₃，P₄，P₅，P₆與輸出引腳中的S₂，S₃，S₄，S₅及S₁₆，S₁₇，S₁₈，S₁₉均為空腳，使用中懸空。

3 內部結構和工作原理

SKHI21/SKHI22的內部結構和工作原理框圖如圖2所示。它們的內部集成有2個施密特觸發器、2個與門、2個隔離環節、2個電平匹配器、2個功率驅動級、2個過電流檢測比較器、1個輸入電源電壓監視及1個誤差監視網絡，共有8個單元電路。

1）脈沖隔離驅動功能 作為驅動器，隔離驅動是它的基本功能。當信號經V_IN1、V_IN2進入驅動器后，先經過輸入施密特觸發器對脈沖進行整形，此觸發器有較大的閾值電壓回差（V_IN＋=12.9V，V_IN－=2.1V），因此具有較強的抗干擾能力。整形后的脈沖經一與門后進入隔離變壓器一次側，在其二次側得到與輸入脈沖同相的驅動信號，具體傳輸特性如圖3所示。由于采用了隔離變壓器技術，整個驅動器用一路電源即可將兩路脈沖信號進行隔離驅動。同樣，多路信號也可以只用一路電源，選用多個SKHI21/SKHI22驅動器即可完成隔離驅動功能。

整個驅動器采用了模塊封裝形式，可以同時驅動兩路信號。只用一路時，如使用輸出1，將輸出2的V_CE2（S₁）端和E₂（S₉）端短接。

2）內鎖電路 內部具有雙IGBT互鎖電路，以防止兩路信號同時為開態，1路IGBT的關信號與另1路IGBT的開信號互鎖的典型時間t_TD=2.7μs，可避免IGBT半橋直通，如圖3所示。

圖3 脈 沖 傳 輸 特 性

3）窄脈沖抑制 如果開關脈沖過窄，脈沖變壓器不能被充分勵磁，且其輸出端的耦合電容也不能被充分充電，這樣，驅動器輸出端觸發器將保持原狀態。窄脈沖抑制功能可以確保僅傳送有效觸發脈沖。

4）錯誤監控與存儲 SKHI21/SKHI22的電路監控器主要有V_S監控和V_CE監控。當V_S低于某一門限值或V_CE高于某一門限值時，則SKHI21/SKHI22封鎖輸出驅動脈沖，防止被驅動功率開關器件損壞。

（1）電源監控 驅動器電源電壓V_S最小值為13V，如果低于該值，即產生錯誤信號，從而封鎖驅動脈沖，電源達到其正常值（15V）且延時4μs以后，才允許輸出脈沖。

（2）V_CE監控 V_CE監控主要用于監視IGBT開態時集電極和發射極間的電壓V_CE，V_CE的門限為10V。如果IGBT的C、E間電壓超出參考電壓V_CEREF，輸出信號會立即為零，V_CEREF是可變的。IGBT開啟的瞬間高電壓是允許的。V_CEREF則用外接電阻R_CE（連接在引腳C_CE和E之間）設置，但不能超過10V。并聯在R_CE兩端的電容C_CE可用來增加V_CEREF的延遲時間常數，此時間即為控制IGBT開通到V_CE監控激活的最小時間。當IGBT的C、E間電壓超過V_CEREF的t_min時間后，V_CE監控才起作用。

（3）Error存儲錯誤存儲單元可對錯誤監控電路提供的信號進行存儲，一旦有“錯誤存儲”將同時阻止對兩個IGBT的開脈沖，當錯誤監控電路無脈沖輸出且雙路輸出均為零時，錯誤存儲才能被清除。錯誤存儲信號送至“ERROR”端子，并可連接至控制電路。

4 典型應用

SKHI21/SKHI22的上述優良性能和特點，決定了它的單塊可以用于單相半橋IGBT或MOSFET逆變器中，多塊可用于單相全橋或三相全橋逆變器中。

SKHI21/SKHI22用于單相半橋逆變器中，典型應用電路如圖4所示。信號經過驅動模塊功率放大后，分別送到2個IGBT的C、E端。

圖 4 典 型 應 用 電 路 圖