【应用】基于栅极驱动器内核2SC0435T的通用THT基板设计方案，电源电压15V

时间： 2019-11-05 来源：Power Integrations

技术问答

Power Integrations推出的门极驱动器内核 2SC0435T应用方案提供了用于驱动各种IGBT电源模块的通用基板的电路设计解决方案，特别适合通用驱动器，UPS等应用。

图1 方案实物图

该设计的主要特点是：

适用于各种封装的IGBT电源模块，例如17mm双通道，17mm六片装，62mm，PrimePACK™，最大阻断电压为1700V

高级有源钳位

短路检测

电子指令输入和状态输出

0V/ 15V命令输入逻辑

0V/ 15V状态输出逻辑

具有最小的脉冲抑制

15V电源电压

具有焊接式门极驱动器IC的单PCB解决方案

门极电阻设计部分

本方案没有明确给出门极电阻值，因为它们取决于所使用的IGBT功率模块和应用。可以选择THT（PR03尺寸）门极电阻。

导通门极电阻

关断门极电阻

VCEsat监测电路

2SC0435T门极驱动器提供检测输入，用于监视IGBT短路状况。

高级有源钳位设计部分

有源钳位是一种旨在在集电极-发射极电压超过预定阈值的情况下部分导通IGBT的技术。然后，IGBT保持线性运行。基本的有源钳位拓扑实现从IGBT的集电极到瞬态电压抑制器（TVS）二极管到IGBT栅极的单个反馈路径。高级的有源钳位拓扑实现与基本有源钳位拓扑相同的结构，但此外，一部分有源钳位电流通过20Ω电阻馈入ACLx引脚的栅极驱动器内核。

在这种情况下，激活有源钳位后，2SC0435T驱动器的关断MOSFET会关断，以提高有源钳位的效率并减少TVS二极管中的损耗。此功能（称为高级有源钳位）主要集成在栅极驱动器内核2SC0435T的次级侧ASIC中。

在原理图和材料清单中，TVS网络（D106至D109和D206至D209）标有“ N.A。”（未组装），因为它们的具体值取决于IGBT电源模块和施加的直流母线电压。下表列出了推荐值

最小脉冲抑制设计

该设计具有最小的脉冲抑制，时间常数τ通常为470ns。如果需要，可以通过调整C302和C303来更改设置。时间常数τ由以下方程式给出：

τ1=4.7kΩ · C302

τ2=4.7kΩ · C303

C302和C303的推荐值在33pF（τx= 155ns）至120pF（τx= 564ns）的范围内，具体取决于实际应用条件

布局示例

下图显示了适合的布局示例。推荐的PCB厚度为1.55mm（用于端子长度为2.54mm的门极驱动器磁芯）和2.0mm（用于端子长度≥3.1mm的门极驱动器磁芯）。

本方案最大阻断电压为1700V，具有高级有源钳位、短路检测等特点，非常适合IGBT电源模块应用

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