2024年2月22日发(作者：)

富士驱动器使用说明

作者：Admin 时间：2009-8-31 11:20:40 访问次数：1104

用于隔离栅双极性晶体管（IGBT）的富士混合IC驱动器

使用说明

一、介绍

隔离栅双极性晶体管(IGBT）正日益广泛地应用于小体积，低噪音，高特性的电源，逆变器，不间断电源（UPS）以及电机速度控制装置之中。用于IGBT的富士混合IC驱动器吸取了IGBT的全部优点而开发。

二、特点

不同的系列

标准系列：最大 10kHz运行

高速系列：最大 40kHz运行

这些系列包括了全部 IGBT产品范围

内装用于高隔离电压的光耦合器：2500VAC一分钟

单供电操作

内装过流保护电路

过流保护输出

高密度安装的SIL封

三、应用

通用逆变器和电机控制

伺服控制

不间断电源（UPS）

电焊机

四、综合图表

600V IGBT drive

IGBT

150A 400A 75A

1200V IGBT drive

300A

标准型

EXB850 EXB851 EXB850 EXB851

高速型

EXB840 EXB841 EXB840 EXB841

注： 1．标准型：驱动电路信号延迟；大到 4μs（最大）

2．高速型：驱动电路信号延迟；大到 1.5μs（最大）

五． 尺寸，mm

EXB850/EXB840 EXB851/EXB841

脚 码 说明

①

六 ． 功能方框图

②

连接用于反向偏置电源的滤波电容

电源（+20V）

③ 驱动输出

用于连接外部电容，以防止过流保护电路误动作（绝大部分场合不需④

要电容。）

⑤ 过流保护输出

⑥ 集电极电压监视

⑦ ⑧ 不接

⑨

⑩ ⑾

电源（ov）

不接

驱动信号输入（-）

⒁

驱动信号输入（+）

七． 额定参数和特性

绝对最大额定值 (Ta=25oC)

额定值

项目 符号 条件

EXB850 EXB840 EXB851 EXB841

单位

《中容量》 《大容量》

Supply voltage供电电压

Vcc 25 V

光耦合器输入电流

Ii 10 MA

正向偏置输出电流

Ig1 PW=2μs duty at 0.05 or less 1.5 4.0 A

反向偏置输出电流

Ig2 PW=2μs duty at 0.05 or less 1.5 4.0 A

输入／输出隔离电压

VISO AC 50/60Hz, 1miute 2500 V

工作表面温度

Tc -10 to +85

oC

存贮温度

Tstg -25 to +125

oC

推荐的运行条件

推荐工作条件

项目 符号 标准型 高速型 单位

EXB850 EXB851 EXB840 EXB841

供电电压

Vcc 20 ± 1 V

光耦合器输入电流

Ii 5 10 mA

电特性 (Ta=25oC)

额定参数

EXB840，EXB841

项目 符号 条件

（高速）

EXB850，EXB851

单位

（中速）

Mi Typ Max Mi Typ Max

Turn-on time 1 导通时间

ton Vcc=20V, IF=5mA 1.5 2.0 μsec

Turn-on time 2 导通时间

toff Vcc=20V, IF=5mA 1.5 4.0 μsec

过流保护电压

tocp Vcc=20V, IF=5mA 7.5 7.5 V

过流保护延迟

tocp Vcc=20V, IF=5mA 10 10 μsec

延迟

tALM Vcc=20V, IF=5mA 1 1 μsec

反向偏置电源电压

tRB Vcc=20V 5 5 V

注：EXB850和EXB851（中速）需应用电路所示的IF过驱动。

八． 应用电路

1. EXB850应用电路

EXB850为混合IC，能驱动高达150A的600V IGBT和高达75A的1200V IGBT由于驱动电路的信号延迟＜μS，所以此混合IC适用于高达大约10kHz速度的开关操作。

使用此混合IC时，请注意以下方面：

IGBT栅射极驱动回路接线必需小于1m

IGBT 栅射极驱动接线应为绞线。

如在IGT集电极产生大的电压尖脉冲，那么增加IGBT栅串联电阻（RG）。

33μF（＃）电容器吸收由电源接线阻抗而引起的供电电压变化。它不是电源滤波器电容器。

推荐的栅电阻和电流损耗

600V

IGBT 额定值

1200V

10A 15A 30A 50A 75A 100A 150A

- 8A 15A 25A - 50A 75A

RG 250 Ω 150 Ω 82 Ω 50 Ω 33 Ω 25 Ω 15 Ω

5kHz

Icc

10kHz

24mA 24mA 26mA

24mA 25mA 29mA

15kHz 25mA 27mA 32mA

2. EXB851应用电路

EXB851是混合IC，能驱动高达400A的600V IGBT和高达300A的1200V IGBT。因为驱动电路信号延迟≤ 4μs，所以此混合IC适用于高约10kHz的开关操作。使用此混合IC时，请注意以下方面：

IGBT的栅射极驱动回路接线必需小于1米。

IGBT的栅射极驱动接线应为绞线。

如果在IGBT的集电极产生大的电压尖脉冲，那么增加IGBT的栅串联电阻（RG）。

47μF（＃）电容器吸收由电源接线阻抗引起的供电电压变化。它不是电源滤波器电容器。

推荐的栅电阻和电流损耗

600V

IGBT 额定值

1200V

200A 300A 400 A

100A 150A 200A 300A

RG 12 Ω 8.2 Ω 5 Ω 3.3 Ω

5kHz 27mA 29mA 30mA 34mA

Icc 10kz 31mA 34mA 37mA 44mA

15kHz 34mA 39mA 44mA 54mA

3. EXB840应用电路

EXB840是混合IC能驱动高达150A的600V IGBT和高达75A的1200V IGBT。因为驱动电路信号延迟≤1μs，所以此混合IC适用于高约40kHz的开关操作，当使用此混合IC时请注意以下方面：

IGBT的栅射极驱动回路接线必需小于1米。

IGBT的栅射极驱动接线应用绞线。

果在IGBT的集电极产生大的电压尖脉冲，那么增加IGBT的珊串联电阻（RG）。

33μF（＃）电容器吸收由于电源接线阻抗而引起的供电电压变化。它不是电源滤波器的电容器。

推荐的栅电阻和电流损耗

600V

IGBT额定位

1200V

10A 15A 30A 50A 75A 100A 150A

- 8A 15A 25A - 50A 75A

RG 250 Ω 150 Ω 82 Ω 50 Ω 33 Ω 25 Ω 15 Ω

Icc 5kHz 17mA 17mA 19mA

10kHz 17mA 18mA 22mA

15kHz 18mA 20mA 25mA

4. EXB841应用

EXB841是混合IC能驱动高达400A的600V IGBT和高达300A的 1200V IGBT。因为驱动电路信号延迟≤ 1μs，所以此混合IC适用于高约40KHZ的开关操作。当使用混合IC时注意如下方面：

IGBT的珊射极驱动回路接线一定要小于1米。

IGBT的栅射驱动接线应为绞线。

如果在IGBT集电极产生大的电压尖脉冲，那么增加IGBT的珊串联电阻（RG）。

47μF（＃）电容器吸引由于电源接线附抗引起的供电电压变化。它不是电源滤波器的电容器。

推荐的栅电阻和电流损耗

600V

IGBT额定位

1200V

200A 300A 400 A

100A 150A 200A 300A

RG 12 Ω 8.2 Ω 5 Ω 3.3 Ω

5kHz 20mA 22mA 23mA 27mA

Icc 10kHz 24mA 27mA 30mA 37mA

15kHz 27mA 32mA 37mA 47mA

九、操作

1. 概要

以下内部功能只使 IGBT获得最充分的应用。

信号隔离电路

驱动放大电路

过流检测器

低速过流切断电路

栅关断电源

2. 信号隔离电路

具有高隔离电压的光耦合器用作信号隔离，因此此混合IC能被用在480VAC为动力的设备上。因为驱动电路信号延迟依赖于光耦合器的特性，所以按照混合IC的规格来选择高速或通用光耦合器。

3. 过流检测

IGBT能抵抗10μs的短路过流，所以必须有极快的保护电路。

此混合IC装有一个过流保护电路。按驱动信号与集电极电压之间的关系检测过流。

此混合过流检测的原理示于右图。当集电极电压高时，虽然加入开信号也认为存在过流。

VCE低 VCE高

开信号 正常 过流

失信号

正常

4. 低速过流切断电路

作为对过流的响应，低速切断电路慢速关断IGBT。

当以正常驱动速度切断过流时，产生的集电极电压尖脉冲足以损坏IGBT。

低速切断电路保护IGBT而被损坏。（低速切断电路对于≤10μs期间的过流不动作）。

4. 栅关断电源

IGBT需要一个+15V开栅电压以获得一个低开电压，以及-5V关栅电压，以防止关状态时的错动作。

这是一个内装电路，可从20V供电产生恒电压，以实现IGBT栅关断。

不要外加电压到脚1。

十、注意

1. 输入电路与输出电路分开

输入电路（光耦合器）接线远离输出电路接线以保证有适当的绝缘强度和高的噪音阻抗。

2. 在推荐的操作条件下使用

如果遵守第7部分推荐的操作条件，IGBT工作最佳。

注意由于超过了IGBT栅电压；所以过高驱动供电电压会损坏IGBT，并且不足的驱动电压会不正常地增加IGBT的ON电压。

注意过高的输入电流会增加驱动电路的信号延迟，并且不足的输入电流会引起驱动电路操作不稳定。

注意不足的栅电阻能增加IGBT和稳流二极管的开关噪音。注意没能遵守推荐的操作条件的地方。

十一、操作波型

1. EXB850

操作条件

Vcc=20V Iin=4mA IGBT模块

2MB150-060

2. EXB841

操作条件

Vcc=20V Iin=4mA IGBT模块

2MB150-060

输入-输出波型

过流波型与EXB851一样