隔离驱动IGBT和Power MOSFET等功率器件所需的技巧
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作者:pro75e66c
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发布时间: 2013-03-26
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功率器件，如IGBT，Power MOSFET和Bipolar Power Transistor等等，都需要有充分的保护，以避免如欠压，缺失饱和，米勒效应，过载，短路等条件所造成的损害。这里介绍了为何光耦栅极驱动器能被广泛的接受和使用，这不仅是因其所具有的高输出电流驱动能力，及开关速度快等长处之外，更重要的，它也具有保护功率器件的所需功能。这些功率器件的保护功能包括欠压锁定（UVLO），DESAT检测，和有源米勒钳位。在电力转换器，电机驱动，太阳能和风力发电等系统的应用上，所有这些保护功能都是重要的，因它确保这些系统能安全和稳定的操作。另外，能把握如何正确的选用，设计这些光耦栅极驱动器来有效的使用/控制这些功能使到整个系统更简单，高效，可靠，是系统设计工程师不可或缺的技能！
当上半桥的IGBT打开操作，dVCE/ dt电压变化发生跨越下半桥的IGBT。电流会流过米勒的寄生电容，门极电阻和内部门极驱动电阻。这将倒至门极电阻电压的产生。如果这个电压超过IGBT门极阈值的电压，可能会导致寄生IGBT道通。 有两种传统解决方案。首先是添加门极和发射极之间的电容。第二个解决方法是使用负门极驱动。第一个解决方案会造成效率损失。第二个解决方案所需的额外费用为负电源电压。 我们的解决方案是通过缩短门极 - 发射极的路径， 通过使用一个额外的晶体管在于门极 - 发射极之间。 达到一定的阈值后，晶体管将短路门极 - 发射极地区。这种技术被称为有源米勒钳位， 提供在我门的ACPL-3xxJ产品。你可以参考Avago应用笔记 AN5314 16、请问：我们光伏逆变器是安装在电厂，环境温度相当恶劣，请问贵公司光耦的工作环境温度范围？谢谢！ 我们产品的工作环境温度范围可达-40°C至105°C。在工业应用情况下是足够的。如果客户需要更高的工作温度，我们的R2Coupler光耦可以运作在扩展温度达到125°C。 17、请问：欠压，缺失饱和如何更好的被避免？谢谢！ AVAGO门极驱动光耦带有欠压闭锁 （UVLO） 保护功能。当IGBT故障时，门极驱动光耦供电的电压可能会低于阈值。有了这个闭锁保护功能可以确保IGBT继续在低电阻状态。 我们的智能门极驱动光耦， HCPL-316J和ACPL-33xJ，附带DESAT检测功能。当DESAT引脚上的电压超过约7V的内部参考电压，而IGBT仍然在运行中，后约5μs， Fault 引脚改成逻辑低状态， 以通知MCU / DSP。 在同一时间，那1X小粒晶体管会导通，把IGBT的栅极电平 通过RG电阻来放电。由于这种晶体管比实际关断晶体管更小约50倍， IGBT栅极电压将被逐步放电导致所谓的软关机。Avago的应用笔记 AN5324提供更详细的软关断描述。 18、请问：光耦栅极驱动器最高的输出电流是多少？谢谢！ 根据您选择的器件型号，Avago的光耦门极驱动器最大输出电流可以达到0.4A，0.6A，1.0A，1.5A，2.5A，3.0A，4.0A 以及 5.0A。 19、请问：最大输出电流可以达到多少安培？谢谢！ 根据您选择的器件型号，Avago的光耦门极驱动器最大输出电流可以达到0.4A，0.6A，1.0A，1.5A，2.5A，3.0A，4.0A 以及 5.0A。
