SCALE 集成驱动器在变频电源驱动电路中的应用

2017-06-04 76 0

SCALE 集成驱动器是专为 IGBT 和功率 MOSFET 设计的驱动器,可应用于多种电力电子装置。应用 SCALE 驱动器时应首先考虑三个问题:一是工作方式的选择;二是驱动器工作电平与门限电阻 Rth 的确定;三是故障状态信号与控制电路的接口。

1. 工作方式的选择

SCALE 驱动器有直接与半桥两种工作方式。直接方式连线如图3-17 所示:MOD 输入端接 VCC,RC1 和 RC2 接地,PWM 信号同时接 InA 和 InB,SO1、SO2 引出两个状态反馈信号。直接方式下驱动器的两通道之间没有联系、总是同时被驱动,死区时间由控制电路确定。

图3-17 SCALE 驱动器接线图

半桥方式连线如图3-18 所示:MOD 输入端接地,InA 输入 PWM 信号、InB 输入使能信号;因 SO1 与 SO2 接在一起,两个驱动通道输出同一故障信号。半桥方式的死区时间由 RC1、RC2 的外接电路确定。

图3-18 SCALE 驱动器半桥接线图

2. 逻辑电平的确定及 Rth 的计算

逻辑电平由驱动器的 UL/Reset 输入端决定:该端的电压值决定输入 InA、InB 施密特触发器的触发上限电平为 2UL/3、下限触发电平为 UL/3。由于 InA、InB 具有施密特触发特性,SCALE 驱动器能处理 5~15 V 之间的任何逻辑电平,即控制电路与驱动器之间可不附加其他电路。

电阻 Rth 用于定义功率管导通时的最大管压降,与其他元件构成 UCE 监测电路:当功率管导通时的管压降大于 Rth 定义的最大值时,UCE 监测电路输出故障报警信号并关断功率管。Rth 的计算公式为 Rth=Uth/150(3-3),式中 Uth 为关断阈值电压,150 为驱动器内置电流源(μA)。

3. 故障状态输出

故障状态输出采用集电极开路形式,以便与其他逻辑电平匹配,输出时须接上拉电阻。当电源电压低于 10 V 时,IGD 执行欠压保护,输出负门极电压可关断功率管并输出故障报警信号;当 UCE 监测电路检测到短路或过电流时,IGD 执行短路或过流保护,关断功率管并输出故障报警信号。SCALE 器件检测到电路故障时的封锁时间约 1 s。驱动器一旦被检测到故障,输出晶体管将被拉低;正常情况下晶体管输出高电平。

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