SCALE 集成驱动器的性能特点与内部结构

2017-06-04 76 0

驱动电路的常用形式是分立元件构成的驱动电路,但目前趋势是采用专用的集成驱动电路。SCALE 集成驱动器由瑞士 CONCEPT 公司生产,专为 IGBT 和功率 MOSFET 提供驱动,具有多功能、低成本、易使用、可靠性好等特点。根据实际应用中对驱动性能、驱动输出通道数目、隔离等不同要求,SCALE 集成驱动器有相应型号可供选择。

各种型号的 SCALE 集成驱动器在功能、结构与使用方法上大同小异,故以下不针对具体型号,而是对整个系列 SCALE 器件的共性进行讲述,应用时再按需选择具体型号。

1. SCALE 驱动器的性能特点

SCALE 器件提供的驱动电流可达 18 A,输出驱动信号的导通电平为 +15 V、关断电平为 -15 V;开关频率范围为 0~100 kHz;具有 500 V~10 kV 的电气隔离特性;占空比为 0~100%。此外,SCALE 器件内部还带有短路与过流保护电路、隔离的状态识别电路、电源检测电路和 DC/DC 开关电源。

2. SCALE 驱动器的内部结构

SCALE 器件的内部结构(两通道)如图3-16 所示,由三个功能单元组成。

图3-16 SCALE 驱动内部结构框图

第一个功能单元是逻辑与驱动电路接口(LD1),用于驱动两个通道。输入端 InA、InB 的 PWM 信号经处理后,其驱动信息被分别送到每个驱动通道的脉冲变压器。由于变压器不易传输频率范围与占空比较宽的 PWM 信号,LD1 主要解决这一问题。LD1 的主要功能:①提供简单接口,两个信号输入端均带施密特触发电路;②提供简单逻辑电源接口;③在半桥方式中产生死区时间;④对 PWM 信号编码以便经脉冲变压器传输;⑤评估脉冲状态识别信号并缓冲,为用户提供准静态识别信号。

SCALE 驱动器可与任何逻辑接口和电平兼容,无须附加其他电路。脉冲变压器负责驱动信号隔离,同时将来自每个通道的信息反馈给 LD1。

第二个功能单元是智能门极驱动器(IGD),每个驱动通道对应一个 IGD,主要功能为:①接受来自脉冲变压器的脉冲信号并复原成 PWM 信号;②放大 PWM 信号以驱动功率管;③对功率器件进行短路与过流保护;④欠压监测;⑤产生响应与关断时间;⑥向 LD1 传输状态识别信号。

第三个功能单元是集成 DC/DC 电源。所有标准 SCALE 驱动器都带一个 DC/DC 变换器,为各驱动通道提供工作电源,故该驱动器只需一个稳定的 15 V 直流电源。

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