CH-038高速大容量IGBT驅(qū)動器件集成電路
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摘要：GH-038是日本三社電機制作所推出的高速大容量IGBT驅(qū)動器，文中給出了它的引腳排列、名稱、功能和用法，并列出了它們的主要設(shè)計特點和參數(shù)限制，剖析了它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理，最后給出了GH-038的典型接線方法和應用注意事項。
本文引用地址：http://www.104case.com/article/226448.htm關(guān)鍵詞：驅(qū)動器 高速大容量 IGBT GH-038
GH-038是日本三社電機制作所推出的高速大容量IGBT驅(qū)動器。它內(nèi)置高速光耦，可實現(xiàn)輸入、輸出間的隔離，采用高密度集成電路封裝，單一電源工作，不需要輸入級限流電阻，可直接驅(qū)動300A、600V以內(nèi)的功率IGBT模塊。
1 引腳排列及功能
GH-038采用8腳封裝，對外引出6個引腳。它的外形和引腳排列如圖1所示，各引腳的名稱、功能及用法如表1所列。
表1 GH-038的引腳說明
| 引腳號 | 符 號 | 名 稱 或 功 能 | 用 法 |
| 1 | VIN- | 驅(qū)動脈沖輸入負端 | 接用戶脈沖形成部分的輸出地端 |
| 2 | VIN+ | 驅(qū)動脈沖輸入正端 | 接用戶脈沖形成部分的輸出正端 |
| 5 | E | 驅(qū)動脈沖輸出參考地 | 接被驅(qū)動IGBT發(fā)射極 |
| 6 | Vcc | 驅(qū)動脈沖輸出級電源端 | 接用戶提供的驅(qū)動電源，該電源應與引腳1、2所接脈沖形成部分的電源隔離 |
| 7 | Uo | 驅(qū)動脈沖輸出端 | 直接接被驅(qū)動IGBT柵極 |
| 8 | GND | 驅(qū)動輸出級電源地端 | 接用戶提供的驅(qū)動輸出級電源地 |
表2 GH-038的極限參數(shù)和電特性
| 參 數(shù) | 符號 | 測試條件 | 額 定 值 | 單 位 | ||
| 最小值 | 典型值 | 最大值 | ||||
| 電源電壓 | Vcc | 23.0 | 26 | 28.0 | V | |
| 輸出正向驅(qū)動電壓 | VOH | Vcc=26.0V | 16.0 | 18.0 | 19.0 | V |
| 輸出反向驅(qū)動電壓 | VRB | Vcc=26.0V | 7.0 | 8.0 | 9.0 | V |
| 輸入電壓 | VIN | 5.0 | 7.0 | V | ||
| 輸入電流 | VIN | VIN=5.0V | 9.0 | 10.0 | 12.0 | mA |
| 正向驅(qū)動電流 | Ig1 | 脈寬2μs,占空比0.05以下 | 4.0 | 6.0 | A | |
| 反向驅(qū)動電流 | Ig2 | 脈寬2μs,占空比0.05以下 | 4.0 | 6.0 | A | |
| “低電平→高電平”傳輸延遲時間 | TPLH | Vcc=26.0V IF=10mA | 1.5 | μs | ||
| “高電平→低電平”傳輸延遲時間 | TPHL | Vcc=26.0V IF=10mA | 1.5 | μs | ||
| 上升時間 | tr | Vcc=26.0V IF=10mA | 1.0 | μs | ||
| 下降時間 | tf | Vcc=26.0V IF=10mA | 1.0 | μs | ||
| 臨界電壓上升率 | dv/dt | 15k | 30k | V/μs | ||
| 輸入、輸出間耐壓 | Viso | AC 50/60Hz 1分鐘 | 交流2500 | V | ||
| 工作溫度 | TOP | -25～+80 | ℃ | |||
| 貯存溫度 | Tstg | -40～+125 | ℃ | |||
2 內(nèi)部結(jié)構(gòu)及工作原理
GH-038的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及工作原理簡圖如圖2所示。由圖可知，內(nèi)部電阻R1用來限流，電路R4、穩(wěn)壓管W和電容C2構(gòu)成了負偏壓形成電路。其作用是把用戶提供的單一電源轉(zhuǎn)換為正、負雙電源，以滿足關(guān)斷過程中驅(qū)動IGBT時的需的反壓并加速IGBT的關(guān)斷。當加在引腳2與腳1之間的驅(qū)動脈沖信號為高電平時，GH-038內(nèi)的光電耦合器導通，其副邊晶體管在經(jīng)內(nèi)部整形電路A整形后輸出高電平，該高電平使互補功放輸出級的上NPN管導通，以向被驅(qū)動的IGBT施加正向驅(qū)動電壓，該等效電壓的幅值為Vcc減去穩(wěn)壓管W的穩(wěn)壓值；而當驅(qū)動輸入脈沖信號為低電平時，光耦截止，整形電路A輸出低電平，互補功放輸出級中的NPN管截止，PNT管導通，向被驅(qū)動IGBT施加以幅值為W管穩(wěn)壓值的等效反壓，以使被驅(qū)動的IGBT模塊快速關(guān)斷。
3 主要特點及特性參數(shù)
3.1 主要特點
GH-038的主特點如下：
●工作功耗很小，可高密度安裝；
●單電源工作，供電要求極為簡單；
●可直接驅(qū)動300A、600V以內(nèi)的IGBT；
●片內(nèi)光電耦合器已集成有330Ω的限流電阻。因此，在輸入脈沖幅值最高為5V時，可不接外部限流電阻；
●內(nèi)置高速光電耦合器，隔離電壓可高達2500VAC；
3.2 特性參數(shù)
GH-038的極限參數(shù)和電特性如表2所列。
4 應用
4.1 典型接線
GH-038可直接用來驅(qū)動300A、600V以內(nèi)的功率IGBT模塊，
圖3給出了使用GH-038驅(qū)動IGBT的典型接線圖。
4.2 輸入、輸出波形
圖4所示為GH-038的輸入、輸出波形，圖中給出了tPHL、tPLH及tr、tf的定義。
4.3 應用注意事項
GH-038是一種高速大容量的IGBT驅(qū)動器集成電路，使用時應注意以下兩點：
（1）保證工作電壓穩(wěn)定的濾波電容應盡可能靠近GH-038安裝，且電容量最小應選10μF以上的高質(zhì)量電容。
（2）串入柵極的電阻應根據(jù)推薦的柵極的電阻值來選用。在保證GH-038輸出峰值電流不超過8A的條件下，可以根據(jù)傳輸延遲時間、被驅(qū)動的IGBT的集-射極間的浪涌電壓值來折衷考慮該電阻的具體取值。
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