智能化IGBT驱动模块2SD315A关键技术分析.pdf

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1、1/20091电力电子器件与应用智能化IGBT驱动模块2SD315A关键技术分析张黎1，季占兴1，姜奋平2（1.重庆通信学院电力工程系，重庆400035；2.广州金升阳科技有限公司，广东广州510660)摘　要：对智能化IGBT驱动模块2SD315A的关键技术进行了详细分析，包括专用集成电路（ASIC）技术、驱动信号调制、传输与隔离、保护电路原理与响应时间设定等。提出了驱动器的应用要点，并给出内部电路原理图与实测波形。关键词：IGBT；驱动器；2SD315A中图分类号：TN34;TN786文献标识码：A文章编号：

2、1671-8410(2009)01-0001-04AnalysisontheKeyTechnologiesofIntelligentIGBTDriverModule2SD315AZHANGli1，JIZhan-xing1，JIANGFen-ping2(1.DepartmentofElectricalEngineering,ChongqingCommunicationCollege,Chongqing400035,China;2.MornsunGuangzhouScience&TechnologyCo.,Ltd.,

3、Guangzhou,Guangdong510660,China)Abstract:ThekeytechnologiesofintelligentIGBTdriver2SD315Aaredetailedanalyzedinthispaper,includingASIC,modulationandtransmissionofdrivesignal,electricalisolation,andprotectioncircuitandresponsetimesetting.Theapplicationnotesarep

4、roposed,andthecircuitdiagramandtestwaveformsareprovided.Keywords:IGBT;driver;2SD315A本文以CONCEPT公司的智能化IGBT驱动模块2SD315A0引言为例，分析此类驱动器的设计要点。IGBT具有高耐压、大电流、高速和低饱和压降等良12SD315A简介好特点，故应用广泛。驱动电路作为控制电路与功率半导体器件之间的桥梁，在充分利用IGBT的性能，提高系2SD315A是瑞士CONCEPT公司生产的双路集成化统可靠性等方面发挥着关键作用

5、。IGBT驱动器的设计IGBT驱动模块，广泛应用于大功率变频器、逆变电源等除了考虑提供良好的驱动性能与可靠保护以外，还必相关领域。该驱动模块包括输入逻辑驱动转换接口须关注IGBT的寄生效应、电磁兼容性、绝缘电压、开关（LDI）、智能门极驱动（IGD）和隔离型DC/DC变换器三[1]速度的优化、成本与集成度等问题。设计高可靠性的大功能块。以隔离变压器为界，模块内部可分为一次侧[2]智能化IGBT驱动模块是一项复杂的跨学科的系统工程。与二次侧，基本电路结构框图如图1所示。LDI将PWM信号进行整形和调制后传递到脉冲变

6、收稿日期：2008-11-02压器一次侧，并可根据脉冲变压器二次侧反馈回一次作者简介：张黎（1973-），男，博士，讲师，主要从事IGBT的驱侧的故障信号，确认故障状态，并输出故障信号。IGD将动技术，功率变换装置的研究开发以及非线性控制理论在功率变换器中的应用等方面的工作。脉冲变压器二次侧信号进行解调与放大，同时，对IGBT基金项目：重庆市自然科学基金项目（编号：2007BB2107）进行短路和过流保护，以及驱动欠压保护，并具有故障2智能化IGBT驱动模块2SD315A关键技术分析1/2009锁存1s后自恢复功

7、能。DC/DC隔离变换器可为驱动模块二从0Hz到100kHz以上，脉冲变压器无法传递这样宽频次侧提供单路额定输出电压为16V、最大输出功率为3W率范围的脉冲信号，因此，必须对PWM脉冲信号进行的直流电源，电气隔离耐压等级高达交流4000V。变换。2SD315A采用脉冲边缘调制的方法来实现信号的隔离传输，其波形如图2所示。图2输入脉冲与调制信号Fig.2Inputpulsesignalandmodulationsignal图12SD315A结构框图Fig.1Blockdiagramofthe2SD315A图2中通道

8、1为驱动模块的PWM输入脉冲信号波形，通道2为脉冲变压器一次侧电压波形，其中正负脉2关键技术分析冲分别对应输入PWM脉冲信号的上升沿和下降沿，正2.1专用集成电路（ASIC）技术负脉冲宽度为500ns。采用固定脉宽窄脉冲传输驱动信2SD315A作为一种大功率、集成化驱动模块，必须号可以减小脉冲变压器磁心体积，变压器绕组的匝数具备非常高的可靠性。随着IGBT驱动器功能的不断