【应用】门极驱动芯片助力感应加热电源IGBT电路设计
高频电源及感应加热技术目前广泛应用于对金属材料的热加工、热处理、热装配及焊接、熔炼等工艺中。同时，感应加热技术不但可以对金属材料直接加热，也可对非金属材料进行间接加热。图1为感应加热电源拓扑图：
图1：感应加热电源拓扑图
由图1可以看到，感应加热电源主要由以下几部分组成：
1）三相全桥不控整流电路
2）直流斩波调压电路
3）滤波电路
4）全桥逆变电路
其中直流斩波电路和全桥逆变电路都有使用IGBT功率模块，它的可靠运行依赖于实际的驱动电路条件和开关环境，性能优良的驱动和保护电路是保证IGBT高效、可靠运行的必要条件。
IGBT驱动电路的基本要求如下：
1）提供适当的正向和反向输出电压，使IGBT可靠地开通和关断；
2）提供足够大的瞬态功率或瞬时电流，使IGBT能迅速建立栅控电场而导通；
3）尽可能小的输入输出延迟时间，以提高工作效率；
4）足够高的输入输出电气隔离性能，使信号电路与栅极驱动电路绝缘；
5）具有灵敏的过流保护能力。
PI公司针对大电流、高开关频率的IGBT驱动需求，推出了iDriver系列驱动芯片，型号为SID11x2K，驱动电流分别为2.5A、5A和8A。以8A驱动能力的SID1182K为例，其在感应加热电源的IGBT驱动电路设计中主要有如下技术优势：
1）工业级输出峰值电流8A驱动
• 最大可驱动600A功率模块
• 带有外置输出级的大电流输出驱动
2）最高支持250kHz开关频率
• 低延迟时间<260ns
• Jitter抖动量<5ns
3）高集成、少外围电路元器件
• 单电源给驱动副方供电
• 轨到轨稳压输出
• DESAT（退饱和电压检测）通过电阻串检测
• 2层PCB紧凑低成本设计
3）保护功能
• 短路保护通过Vcesat检测
• 高级软关断（ASSD）
• 原副方电源欠压闭锁
• 原方电路故障反馈
4）绝缘能力
• 原副方之间提供9.5mm的爬电距离
• 绝缘耐压高达6000V
图2所示为SID1182K的典型应用电路：
图2：SID1182K的典型应用电路
SID1182K强大的电流驱动能力、最高支持250kHz的开关频率以及高级软关断等功能，有助于感应加热电源中IGBT功率模块的高速、稳定运行。PI同时提供SID11x2K的DEMO板（见图3），有助于客户缩短研发周期、提高产品设计进度。
相关技术文档：
PI SID11x2 SCALE-iDriver门极驱动芯片数据手册 详情>>>
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