【经验】IGBT驱动芯片采用不同硬件互锁电路，保护IGBT异常关断，防止炸机
现代电力电子设备中，随着电压的不断升高和功率的不断增大，IGBT已经成为功率器件的首选。与此同时，IGBT在应用过程中的损坏逐渐得到工程师的关注，并且采取更完善的保护措施来减少IGBT的故障率。图1所示为通用变频器拓扑图。
图1：通用变频器拓扑图
故障描述
从图1我们可以看到，逆变电路通常由三相逆变桥（共6个IGBT）组成，同一相的上下管IGBT的导通方式通常是互补的，即上管IGBT导通的同时，下管IGBT必须是关断状态。那么，如果在特殊情况下，IGBT驱动受到EMI干扰或软件逻辑出现错误时，上下管同时出现高电平，则会出现上下管IGBT直通，导致出现炸机现象。为了避免此类故障的产生，我们通常需要增加硬件互锁电路，防止故障的出现。
解决方案
目前在IGBT驱动电路，我们通常会采用两种驱动芯片——光耦驱动和磁耦驱动，下面分别以RENESAS光耦PS9531L3和PI IDriver驱动SID1182K为例，介绍两种驱动IC的硬件互锁电路的实现方式。
1）Renesas光耦驱动
如果在IGBT驱动电路选用光耦进行驱动，由于光耦的输入端是电流控制发光二极管，实现信号的传递，那么我们可以对上下管的驱动光耦采用输入端直接反并联的方式，实现硬件互锁功能，如图2所示：
图2：Renesas驱动光耦硬件互锁电路
当上管驱动PWM+为高电平、下管驱动PWM-为低电平时，上管驱动光耦内部的发光二极管正向导通，输出高电平驱动上管IGBT导通。此时，下管驱动光耦内部的发光二极管处于反向截止状态，输出为低电平，下管IGBT关断；反之亦然。
2）PI IDriver驱动SID1182K
如果在IGBT驱动电路中采用PI IDriver驱动IC，由于SID1182K的输入端是CMOS电平输入，通过磁耦合方式实现信号传递，我们需要在信号输入端采取三极管下拉的方式实现硬件互锁功能，如图3所示：
图3：PI IDriver驱动SID1182K硬件互锁电路
当上管驱动PWM+为高电平，上管驱动GH管脚输出高电平驱动上管IGBT导通。此时，PWM+驱动上管下拉三极管导通，将PWM-钳位至低电平，下管IGBT关断；反之亦然。
由以上分析可知，Renesas驱动光耦和PI IDriver驱动分别可以采用不同的硬件互锁电路，实现对IGBT上下管驱动电平的硬件互锁，从而保护IGBT在异常情况下能够可靠关断，不会出现上下管直通现象，防止炸机故障的产生。
相关技术文档：
Renesas PS9531/PS9531L1/PS9531L2/PS9531L3 IGBT驱动光耦数据手册 详情>>>
PI SID11x2K SCALE-iDriver门极驱动芯片数据手册 详情>>>
世强元件电商版权所有，转载请注明来源及链接。
- |
- +1 赞 0
- 收藏
- 评论 12
本网站所有内容禁止转载，否则追究法律责任！
评论
全部评论（12）
-
![]()
![]()
用户66797365 Lv5. 技术专家 2018-10-25学习参考了！ -
![]()
![]()
xiaoguang978 Lv3. 高级工程师 2018-08-18学习了 -
![]()
Chandler Lv8 2018-02-28可以参考 -
![]()
![]()
Eyang Lv3. 高级工程师 2018-01-15写的很好 -
![]()
![]()
老杰克 Lv7. 资深专家 2017-12-17赞！ -
![]()
![]()
冷若冰 Lv7. 资深专家 2017-12-05好产品 -
![]()
![]()
小旋风 Lv7. 资深专家 2017-11-24非常好，学习了 -
![]()
![]()
serena Lv7. 资深专家 2017-11-13有图有真相的说明，好东西 -
![]()
![]()
自强 Lv7. 资深专家 2017-10-31学习了。 -
![]()
![]()
小叶子 Lv8. 研究员 2017-10-31收藏了
正在努力加载……相关推荐
【经验】简析IGBT驱动波形振荡原因及解决方法
在调试大功率变流器或电源设备时，工程师经常会遇到的一个问题就是IGBT驱动波形出现振荡，如果不加以改善，可能会造成IGBT桥臂直通，设备不能正常运行或损坏。通过本文给出的几种改善方法，可以帮助工程师快速解决调试中遇到的IGBT驱动波形振荡问题，减小IGBT的直通故障风险，提高整机可靠性。
【经验】带智能保护的隔离驱动光耦，可媲美A牌ACPL-332J/ACPL-330J光耦
Renesas的驱动光耦PS9402为世强常备库存，供货稳定，出货量大，可pin to pin完美替换ACPL-332J/ACPL-330J。
【经验】一文教你解决IGBT驱动光耦驱动IGBT模块时出现的IGBT驱动震荡问题
近期在一个项目中遇到过驱动震荡问题，IGBT驱动光耦选用Renesas PS9402驱动Vincotech IGBT PIM模块V23990-P546-A28-PM，带负载调试时驱动出现震荡，本文以该项目为例，分享如何解决IGBT驱动震荡问题。
【应用】国产栅极驱动光耦QX341-CUH-W助力于3KW电机控制器设计，驱动电流可高达3A
驱动光耦QX341-CUH-W则是其中的一种性能优异的栅极驱动光电耦合器，非常适用于驱动电机控制领域的功率IGBT和MOSFET。本文介绍群芯微推出的驱动光耦QX341-CUH-W用于电机控制器。
【应用】国产驱动光耦QX3120助力光储逆变器IGBT驱动设计，高达2.5A驱动能力
针对逆变器的设计，离不开IGBT/MOS这类全控型的功率半导体器件，首先在驱动设计时必须考虑到隔离，为了保证控制器安全可靠的工作，在设计IGBT驱动时需要通过一款隔离驱动芯片来对控制单元发出的驱动信号进行隔离保护。本文重点介绍关于国产群芯微的栅极驱动光耦QX3120助力光储逆变器驱动设计。
HGD314×IGBT栅极驱动光耦
描述- 本资料为厦门华联电子股份有限公司生产的HGD314型栅极驱动光耦合器的产品规格书。该产品适用于驱动功率IGBT和MOSFET，广泛应用于电机控制逆变器等领域。
型号- HGD314×
HGD341W IGBT栅极驱动光耦合器（HGD341W IGBT Gate Drive Opto-coupler）
描述- 本资料介绍了厦门华联电子股份有限公司生产的HGD341W栅极驱动光耦合器。该产品适用于驱动功率IGBT和场效应管，广泛应用于电机控制逆变器等应用。其主要特点包括3A最大峰值输出电流、宽电源电压工作范围、快速开关速度和高绝缘电压。
型号- HGD341W
用Pc929做IGBT驱动光耦怎么做短路保护
PC929隔离驱动光耦因是早期的设计，目前已经停产，设计时存在两个致命缺陷：1、PC929不具备软关断功能，保护时关闭IGBT会引起母线电压大幅度上升，对IGBT造成过压损耗，实际设计时需要额外的保护设计，增加设计成本。2、PC929故障反馈端FAULT PIN内部是没有保护功能的，实际设计时需要一颗额外的外部光耦做信号隔离完成故障信号的反馈，也会增加设计成本。推荐选用PS9402或者Silicon Labs SI8286做替代设计，可参考文章：https://www.sekorm.com/news/61471716.html。
栅极驱动光耦的应用
描述- 栅极驱动光耦是一种内部包含砷化镓LED和晶体管推挽电路的电子元件，用于驱动功率MOS和IGBT。以QX3120为例，其输出驱动电流高达2.5A，可直接驱动高达1200V/100A的IGBT。该光耦具有抑制共模噪声的能力，适用于逆变器、伺服系统等噪声环境恶劣的工业产品。栅极驱动光耦实现输入、输出电气隔离，保证信号传输安全性，并广泛应用于光伏逆变、户外储能等领域。应用时需注意IF值、VDD取值等参数，以确保光耦正常工作。
型号- QXN3130,QXM314,QXN3120,QX3150,QX331J,QX330J,QX3120,QX314,QX316J,QX155,QX343,QX340,QX333J,QX341,QX332J,QX350,QXM341
HGD313H IGBT栅极驱动光耦合器（HGD313H IGBT Gate Drive Opto-coupler）
描述- 本资料为厦门华联电子股份有限公司生产的HGD313H栅极驱动光耦合器的产品规格书。该产品适用于驱动功率IGBT和场效应管，广泛应用于电机控制逆变器等应用。
型号- HGD313H
HGD341P IGBT栅极驱动光耦合器（HGD341P IGBT Gate Drive Opto-coupler）
描述- 本资料为厦门华联电子股份有限公司生产的HGD341P型栅极驱动光耦合器的产品规格书。该产品适用于驱动功率IGBT和场效应管，广泛应用于电机控制逆变器等应用。
型号- HGD341P
HGD341P IGBT 栅极驱动光耦合器产品规格书(HGD341P IGBT Gate Drive Opto-coupler SPECIFICATION)
描述- 本资料介绍了厦门华联电子股份有限公司生产的HGD341P型栅极驱动光耦合器。该产品适用于驱动功率IGBT和MOSFET，广泛应用于电机控制逆变器等应用场景。产品具有高隔离电压、宽电源电压工作范围、快速开关速度等特点。
型号- HGD341P
HGD3120× IGBT栅极驱动光耦合器（HGD3120× IGBT Gate Drive Opto-coupler）
描述- 本资料为厦门华联电子股份有限公司生产的HGD3120栅极驱动光耦合器的产品规格书。该产品适用于驱动功率IGBT和MOSFET，广泛应用于电机控制逆变器等领域。
型号- HGD3120×,HGD3120S,HGD3120D
【产品】国产高端IGBT驱动光耦可替代AVAGO，用于轨道交通、伺服工控、逆变新能源、5G通讯
奥伦德推出三款IGBT驱动高端光耦OR-314W、OR-340W、OR-341W，可完美替换国外大厂AVAGO光耦，可用于轨道交通、伺服工控、逆变新能源、5G通讯领域。
【产品】华联电子新推IGBT智能驱动光耦HGD332J，采用SOP16封装，最大峰值输出电流2.5A
华联电子推出采用SOP16封装的IGBT智能驱动光耦HGD332J，2.5A最大峰值输出电流，具有集电极开路故障反馈功能。
电子商城
现货市场
服务
可定制波导隔离器频率覆盖5.5GHz~110GHz，插损损低至0.25dB、隔离度、正向方向功率、封装尺寸参数。
最小起订量： 1pcs 提交需求>
定制液冷板尺寸5mm*5mm~3m*1.8m，厚度2mm-100mm，单相液冷板散热能力最高300W/cm²。
最小起订量： 1片 提交需求>
授权代理品牌：集成电路
授权代理品牌：分立元件
授权代理品牌：接插件及结构件
授权代理品牌：部件、组件及配件
授权代理品牌：电源及模块
授权代理品牌：电子材料
授权代理品牌：仪器仪表及测试配组件
授权代理品牌：电工工具及材料
授权代理品牌：机械电子元件
授权代理品牌：加工与定制
我要提问
登录 | 立即注册
提交评论