隔離驅動IGBT和Power MOSFET等功率器件所需的技巧二

　　HCPL-316J 飽和閾值的頂點設置在7V，這是對通過一個比較實際的IGBT Vce飽和電壓相比。操作時的DESAT保護有2個部分，1）I GBT的Vce電壓檢測和比較， 2）一旦越過閾值水平就激活DESAT保護; 1）檢測部分，它僅在IGBT導通期間激活。 在IGBT關斷期間，有個微小的晶體管是導通的以把DESAT電容放電到0V。 當IGBT導通后， 那微小的晶體管被立即？？關閉，讓250uA恒流，以充電電容，和/或直接流到IGBT，這取決于那個路徑是處于較低電壓路徑。 因此，如果IGBT的開啟和負載配合的飽和點在2V，恒定電流會流入DESAT電容，直到它到達2.7V，并從那時起，恒定電流將流經DESAT二極管（造成0.7V壓降），并通過導通的IGBT。作為DESAT電容的電壓只有2.7V，這仍然是比7V DESAT閾值設置低，保護電路將不會被激活。 但是，當發生過載或短路，VCE飽和電壓將立即爬升，到如8V，因超過7V第二個部分就開始。恒定電流將繼續充電DESAT電容到超過7V。由于DESAT電容電平跨越了7V DESAT門檻，比較器的輸出被激活，保護電路也被激活。結果是故障信號，會通過光通道發送到故障引腳并把那個故障引腳電平拉低，以通知了解故障的MCU / DSP。在同一時間，那1X小粒晶體管會導通，把IGBT的柵極電平 通過RG電阻來放電。由于這種晶體管比實際關斷晶體管更小約50倍， IGBT柵極電壓將被逐步放電導致所謂的軟關機。 Avago的應用筆記 AN5324提供更詳細的軟關斷描述。

　　12、請問：故障保護功能有哪些？都是集成在隔離驅動器里嗎？謝謝！

　　3種故障保護功能都集成到Avago的高集成柵極驅動器ACPL-33xJ里 - UVLO（以避免VCC2電平不足夠時開啟IGBT），DESAT（以保護IGBT過電流或短路），和米勒鉗位（以防止寄生米勒電容造成的IGBT誤觸發）

　　13、請問：如何避免米勒效應？謝謝！

　　IGBT操作時所面臨的問題之一是米勒效應的寄生電容。這種效果是明顯的在0到 15 V類型的門極驅動器（單電源驅動器）。門集-電極之間的耦合，在于IGBT關斷 期間 ， 高dV / dt瞬態可誘導寄生IGBT道通（門集電壓尖峰），這是潛在的危險。

　　當上半橋的IGBT打開操作，dVCE/ dt電壓變化發生跨越下半橋的IGBT。電流會流過米勒的寄生電容，門極電阻和內部門極驅動電阻。這將倒至門極電阻電壓的產生。如果這個電壓超過IGBT門極閾值的電壓，可能會導致寄生IGBT道通。

　　有兩種傳統解決方案。首先是添加門極和發射極之間的電容。第二個解決方法是使用負門極驅動。第一個解決方案會造成效率損失。第二個解決方案所需的額外費用為負電源電壓。

　　我們的解決方案是通過縮短門極 - 發射極的路徑， 通過使用一個額外的晶體管在于門極 - 發射極之間。 達到一定的閾值后，晶體管將短路門極 - 發射極地區。這種技術被稱為有源米勒鉗位， 提供在我門的ACPL-3xxJ產品。你可以參考Avago應用筆記 AN5314

　　14、請問：對于工作于600V直流母線的30～75A、1200V IGBT而言，ACPL-33x、ACPL-H342 這5顆帶miller鉗位保護的柵極驅動光耦能否僅以單電源供電就能實現高可靠性驅動，相比于傳統的正負供電，可靠性是更高，還是有所不足？謝謝！

　　Avago ACPL-332J， ACPL-333J 以及 ACPL-H342 的門極驅動光耦可以輸出電流 2.5A。這些產品適合驅動1200V，100A類型的IGBT。

　　1）當使用負電源，就不需要使用米勒箝位，但需花額外費用在負電源上。

　　2）如果只有單電源可使用，那么設計者可以使用內部內置的有源米勒箝位。

　　這兩種解決方法一樣可靠。米勒箝引腳在不使用時，需要連接到VEE。

　　15、請問：在哪些應用場合需要考慮米勒效應的影響？謝謝！

　　IGBT操作時所面臨的問題之一是米勒效應的寄生電容。這種效果是明顯的在0到 15 V類型的門極驅動器（單電源驅動器）。門集-電極之間的耦合，在于IGBT關斷 期間 ， 高dV / dt瞬態可誘導寄生IGBT道通（門集電壓尖峰），這是潛在的危險。

　　當上半橋的IGBT打開操作，dVCE/ dt電壓變化發生跨越下半橋的IGBT。電流會流過米勒的寄生電容，門極電阻和內部門極驅動電阻。這將倒至門極電阻電壓的產生。如果這個電壓超過IGBT門極閾值的電壓，可能會導致寄生IGBT道通。

　　有兩種傳統解決方案。首先是添加門極和發射極之間的電容。第二個解決方法是使用負門極驅動。第一個解決方案會造成效率損失。第二個解決方案所需的額外費用為負電源電壓。

　　我們的解決方案是通過縮短門極 - 發射極的路徑， 通過使用一個額外的晶體管在于門極 - 發射極之間。 達到一定的閾值后，晶體管將短路門極 - 發射極地區。這種技術被稱為有源米勒鉗位， 提供在我門的ACPL-3xxJ產品。你可以參考Avago應用筆記 AN5314

　　16、請問：我們光伏逆變器是安裝在電廠，環境溫度相當惡劣，請問貴公司光耦的工作環境溫度范圍？謝謝！

　　我們產品的工作環境溫度范圍可達-40°C至105°C。在工業應用情況下是足夠的。如果客戶需要更高的工作溫度，我們的R2Coupler光耦可以運作在擴展溫度達到125°C。

　　17、請問：欠壓，缺失飽和如何更好的被避免？謝謝！

　　AVAGO門極驅動光耦帶有欠壓閉鎖 （UVLO） 保護功能。當IGBT故障時，門極驅動光耦供電的電壓可能會低于閾值。有了這個閉鎖保護功能可以確保IGBT繼續在低電阻狀態。

　　我們的智能門極驅動光耦， HCPL-316J和ACPL-33xJ，附帶DESAT檢測功能。當DESAT引腳上的電壓超過約7V的內部參考電壓，而IGBT仍然在運行中，后約5μs， Fault 引腳改成邏輯低狀態， 以通知MCU / DSP。

　　在同一時間，那1X小粒晶體管會導通，把IGBT的柵極電平 通過RG電阻來放電。由于這種晶體管比實際關斷晶體管更小約50倍， IGBT柵極電壓將被逐步放電導致所謂的軟關機。Avago的應用筆記 AN5324提供更詳細的軟關斷描述。

　　18、請問：光耦柵極驅動器最高的輸出電流是多少？謝謝！

　　根據您選擇的器件型號，Avago的光耦門極驅動器最大輸出電流可以達到0.4A，0.6A，1.0A，1.5A，2.5A，3.0A，4.0A 以及 5.0A。

　　19、請問：最大輸出電流可以達到多少安培？謝謝！

　　根據您選擇的器件型號，Avago的光耦門極驅動器最大輸出電流可以達到0.4A，0.6A，1.0A，1.5A，2.5A，3.0A，4.0A 以及 5.0A。