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絕緣柵器件驅動技術現狀
新型驅動器原理
Buck電源中絕緣柵場效應管的驅動方法
KA系列驅動器替代M579XX和EXB841的方法
IGBT驅動器短路?;すδ艿牟饈?/a>
IGBT驅動器正常輸出波形的測試
全橋電路幾只下管共用一個輔助電源
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驅動器中電阻Re的作用
   
   

 

 

隔離驅動器是什么概念?
  隔離是指驅動器的輸入和輸出兩部分是電絕緣的。從輸入、輸出信號是否隔離可以分為直接驅動器和隔離驅動器。直接驅動比較簡單,一般都是IC工藝產品,驅動能力較??;隔離驅動一般是線路板或厚膜工藝的,也有IC工藝的,驅動能力較大。
隔離驅動器都有哪些種類的?
  從輸入信號的隔離方式可以分為光耦隔離和脈沖變壓器隔離2類。
  從電源供給上可分為帶自給電源的驅動器和無電源的2類,無電源的驅動器使用時比較麻煩,每個驅動片都需要一個隔離電源。
  自給電源又可分為DC/DC電源、調制電源和分時式自給電源三類,KP101是DC/DC電源,DE103 和Unitrode的UC3724/25是調制電源,KD系列和KC101是分時電源。
  還可以按其它標準來分類,可參考北京落木源公司網站中《技術園地》里《絕緣柵器件驅動技術現狀》一文。
驅動器的供電為什么需要隔離電源?
  因為驅動器的輸入部分和用戶控制板相連,而驅動輸出和IGBT的強電部分相連,二者不在同一個電位上,所以需要隔離電源,而且對隔離電壓有較高要求,一般要求3000Vrms/50Hz。
全橋電路的驅動需要幾個隔離電源?
  單相全橋至少需要3個隔離電源,最好4個。三相全橋至少需要4個隔離電源,最好6個。
自帶電源的驅動器都有哪些?
  北京落木源公司的KD和KC系列驅動器都是帶分時自給電源的驅動器,需要15V電源下的PWM信號。KP101和KE103也是自帶電源的,前者是內部集成一個DC/DC電源,后者自帶調制電源。國外的UC3724/25對是調制電源的;廣州金升陽的QP12W05S是集成DC/DC電源的。其它驅動板類別的基本都是帶電源的。
可以用74LS系列的芯片驅動帶光耦的驅動器嗎?
  一般不可以,因該系列IC輸出電流的能力不足,而KA系列驅動器要求10mA的輸入電流??捎?4HC系列的數字電路。
驅動器的輸入信號可否用正弦波?
  不可以,必須是矩形波信號,并且滿足一定的電壓電流要求。
驅動器輸入信號的外接輸入電阻取多大?
  不同類型的驅動器對輸入電阻的要求是不同的。
  對北京落木源公司的KA系列驅動器來說,要求驅動信號電流在10mA左右,輸入電阻 Ri按下式確定: Ri =(Vpwm -Vm )/10mA,Vpwm 是輸入PWM脈沖的正幅值(一般等于信號源的供電電壓減1V),Vm是驅動片輸入端的正向壓降。
驅動器輸出的柵極電阻取多大合適?
  這要根據IGBT或MOSFET的容量大小、制造商的推薦值、實際工作的干擾情況和抗干擾能力、IGBT允許的功耗、工作頻率等等因素來綜合考慮,還要在調試中適當修改以得到一個較佳的結果??剎臥謀本┞淠駒垂就局小都際踉暗亍防鎩禝GBT驅動器中柵極電阻Rg的作用及選取方法》一文。
為什么落木源推薦使用幾個并聯的柵極電阻Rg?
  線繞電阻和金屬膜電阻的寄生電感較大,使用幾個并聯可以降低電感,減輕柵極寄生振蕩。詳細說明可參閱北京落木源公司網站中《技術園地》里《IGBT驅動器中柵極電阻Rg的作用及選取方法》一文。
驅動器或驅動板到IGBT的柵極引線為什么要求用絞線?
  為了減小柵極回路的寄生震蕩,必須盡量減小回路的電感,將柵極和發射極的引線絞起來就可以大大減小引線電感。引線適當細一些可以加強絞合度。不過集電極引線不要絞到一起。在電路設計中,良好的整機布局和電路板布局可以縮短驅動輸出到IGBT柵極的空間距離、并減小驅動線所包圍的面積,從而降低電感減輕震蕩。
柵極的驅動過沖較大,什么原因?
  可能柵極電阻短路、或是阻值過低,也可能是柵極回路的寄生電感過大。另外提及一點,稍有點過沖并不一定是缺點,可能還有好處,可以提高開通或關斷的速度。
驅動輸出中的TVS管起什么作用?
  由于柵極回路可能存在著寄生振蕩,當震蕩幅度過大時可能擊穿柵極。并聯在柵極和發射極間的TVS管可以吸收瞬時的過電壓尖峰。當然,TVS管應該盡量靠近柵極和發射極。
驅動器的輸出幅值不夠有什么影響?
  驅動輸出幅值不足,IGBT可能工作在欠飽和狀態,增加了IGBT的功率損耗,溫升變大。一般IGBT的開通電壓要保證在12V以上,15V左右就可以了。幅值過高也沒有好處,一方面增加了驅動的功率,另方面不利于IGBT的過電流?;?。
關斷IGBT或MOSFET的負電壓是為了加速關斷嗎?
  不是為了加速關斷,負壓是為提高抗干擾能力設置的。關斷時的負壓高一些,抗干擾能力就強一些,一般有9V就足夠了。
IGBT需要哪些?;すδ??
  一般說來IGBT需要如下幾種?;ぃ汗緦骰蚨搪泛蟮墓囟媳;?、過熱?;?、集電極瞬時尖峰電壓的吸收?;ず駝ぜ彩奔夥宓繆溝奈氈;?。
  第一種?;た梢雜汕骼唇?,第二種?;ねü贗GBT或散熱器上設置溫度傳感器進行,后2種?;ば枰誥×靠拷麵GBT相應端子處增添元器件來處理。
驅動器都有哪些?;すδ??
  驅動器對IGBT的基本?;な竊贗GBT過流或短路時對其進行關斷。
  硬關斷是直接將開通柵壓降到0或負電壓,硬關斷可能在IGBT的集電極上產生較大的尖峰電壓危及IGBT的安全。
  軟關斷是以某一合適的斜率將柵壓較緩慢地降低到0V以下,軟關斷產生的尖峰電壓較小。
什么是硬關斷?;ず腿砉囟媳;??
  當驅動器檢測到IGBT發生短路時,如果直接將開通柵壓降到0或負電壓,就是硬關斷;如果短路后以某一合適的斜率將柵壓較緩慢地降低到0V以下,就是軟關斷。硬關斷可能在IGBT的集電極上產生較大的尖峰電壓危及IGBT的安全,軟關斷產生的尖峰電壓較小。
什么是帶封鎖功能的軟關斷?;??
  在普通軟關斷過程中,如果恰逢PWM信號結束,則驅動輸出要響應輸入信號而立即關斷,即由軟關斷轉為硬關斷,而硬關斷可能危及IGBT。封鎖功能就是當驅動器開始軟關斷后,驅動器內部鎖定輸入信號,即便PWM結束也不響應,繼續將軟關斷進行到底。
什么是三段式?;??
  簡言之就是降柵壓、延遲等待、軟關斷。具體說,驅動器檢測到過電流信號后先直接將柵壓降低約5V,然后延遲等待一段時間,如果過流信號消失,就恢復原來的柵壓,如果在延遲等待時間結束后過流信號仍然存在,再軟關斷IGBT。這種方式的好處是減少了關機的幾率,同時降柵壓后的IGBT可以承受過電流的時間更長一些。北京落木源公司的KA101和KA102都是采用三段式?;さ那酒?。
驅動器的故障反饋光耦用什么型號的合適?
  反饋光耦位于控制回路和IGBT高壓之間,耐壓要高一些的,最好3500V或以上;速度中等就可以,沒必要用高速的。一般可用PC817、TLP521等。
測試驅動板時故障燈常亮是什么原因?
  北京落木源的驅動板上設有故障指示燈,當IGBT短路時就會發光。測試時如果沒有接IGBT,由于集電極空置,驅動器認為IGBT短路。如果不接IGBT進行測試,需要短路驅動輸出的C、E端。
落木源帶?;さ那?,故障發生后的報警信號持續時間有多長?
  短路或過流故障發生后,只要故障沒有消除,報警信號持續時間至少為該型號驅動器的自恢復時間Treset(故障后再啟動時間)。一般應用時,用戶應接收該信號、并且鎖定、同時關閉系統中所有的驅動脈沖;然后經過用戶的處理程序后再復位用戶?;さ緶?、并恢復輸出。
驅動器的Fault(故障輸出)引腳是不是可以懸空?
  如果是單管電路,懸空是可以的,但最好將驅動器的自恢復時間Treset調至較大;如果短路始終存在,這時驅動器將處于間歇震蕩狀態。多管電路中,一般不允許懸空。
KA962(F)的外圍電路過于麻煩,能否簡化?
  該型號由于正負電源濾波電容較多,因此外圍元件略顯繁復。如果希望簡化驅動電路,可選用KP101,不需要單獨的隔離電源,外圍元器件也較少。
KD系列驅動器能在斷續的脈沖群條件下使用嗎?
  KD和KC系列驅動器的供電采用的是從輸入PWM信號中分時供電的自給電源技術,一旦PWM脈沖結束,供電也就停止了,因此一般不適用于斷續的脈沖群。如果斷續的時間較長,大于1分鐘,還是可以應用的。
寬范圍的Buck降壓電路中能否應用KD10x驅動器?
  一般的寬范圍降壓電路還是可以使用的,但是必須保證占空比在5-95%之間、同時Ton和Toff都不小于1us。如果是全范圍的調節,請選用KA或KP系列驅動器。
KD301半橋驅動器能否用于單管電路?
  KD301和303驅動器只能用于半橋電路,而且是普通對稱半橋。
KD202雙正激驅動器能否用于單管驅動?
  KD202和KD204都可用于單管電路。
單片機產生的PWM信號能否推動KD系列驅動器?
  一般不行,單片機的輸出脈沖幅度不夠,必須放大后才能與KD驅動器連接??剎臥謀本┞淠駒垂就局小都際踉暗亍防鎩肚魘淙胄藕諾縉降淖弧芬晃?。
如何對IGBT的柵極進行?;??
  對于產生于柵極的瞬時尖峰電壓的抑制,可以在盡量靠近IGBT的柵射極處焊上反串聯的2個穩壓管,或是一個雙向的TVS管,電壓可為16-18V。也有人同時加焊一個電容,但這種方法降低了開關速度,同時加重了驅動器的負擔。
如何設計IGBT集電極的吸收回路?
  關斷IGBT時的集電極尖峰電壓有可能較高,需要吸收電路抑制。簡單的吸收回路是在集射極間并聯RC串聯電路,缺點是功耗較大。較好的方式是采用RCD結構的,缺點是其中二極管的電流容量較大,應接近IGBT的電流??剎臥謀本┞淠駒垂就局小都際踉暗亍防?span class="style4">《IGBT尖峰吸收回路的設計》一文。
PD203電源空載測試時有一路的輸出電壓稍高2V是怎么回事?
  該型號電源2路輸出,其中主路是采樣反饋路,輸出即便空載時反饋回路也要略微消耗些電流。輔路沒有反饋空載不消耗電流,因而整流輸出尖峰造成輸出電壓略高,只要加上少許負載,輸出就會與主路一致。
你們的產品驅動能力不足???
  驅動能力需要參考我們使用說明書,負載不能超出使用說明給出的參數。
用DSP輸出波形到驅動板,無輸出
  DSP輸出電流達不到10mA或中間的限流電阻太大,電流不到10mA。
如果驅動器輸出幅值不夠會怎么樣?
  輸出幅值不夠,驅動IGBT不能完全導通,IGBT的導通壓降會變大,到達過流?;ゃ兄凳本突崞舳誆勘;さ緶?。
?;ゃ兄堤咴趺窗??
  部分產品可以用電阻調節,部分產品可以反接一個穩壓管來降低閾值,提高靈敏度。
驅動器輸入需要多大電流
  光耦隔離的驅動器,PWM輸入必須滿足10mA。
  變壓器隔離的電流滿足說明書給定的參數,電壓幅值也要滿足說明書給定的參數。
Re電阻是集電極電流越大電阻取值越大嗎?
  IGBT驅動器的應用電路圖中,在IGBT的發射極和驅動器的地端有一個電阻Re,其作用是與電容Cc和Ce形成RC濾波,降低IGBT在開關過程中對內部電路的干擾。一般可用100R/0.125W
驅動器的Fault(故障輸出)引腳是不是可以懸空?
  具體看客戶使用情況,建議使用,用來反饋到主控板,出現問題時,用來關斷驅動器。
改動柵極電阻Rg能改變驅動能力嗎?
  改變柵極電阻Rg只能改變柵極波形上升下降的快慢,與輸出能力沒有直接關系。
?;な譴饉δ莧砉囟嫌脛揮腥砉囟嫌惺裁床煌??
  ?;ぬ匭約俺潭雀靡恍?,防止在?;ず?,每一個周期都檢測過流信號,內部功能會在每過1.1ms自動檢測一次。
故障燈常亮:
  沒有把EC短接;過流?;ゃ兄檔繾璨鉅桓鍪考?。
驅動板輸出波形在高電平時會出現震蕩。
  可能是由于驅動器的輸入電流不夠所致,將輸入端的限流電阻變小即可。
K841能替換富士EXB841嗎?
  K841能夠完全兼容EXB841,直接替換即可。
K57962能替換三菱M57962嗎?
  K57962能夠完全兼容M57962,直接替換即可。
 
 

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