2024年6月10日发(作者:)

IGBT驱动电路M57962L的剖析

中心论题:

IGBT是一种复合全控型电压驱动式电力电子器件。

驱动电路M57962L简介。

M57962L的工作原理。

解决方案:

一个2.5V~5.0V的阀值电压使IGBT对栅极电荷集聚很敏感。

检测管压降VCE的大小可识别IGBT是否过流。

封闭性软关断功能提高IGBT安全性。

IGBT是一种新型功率器件,即绝缘栅极双极集体管(Isolated GateBipolar

Transistor),是上世纪末出现的一种复合全控型电压驱动式电力电子器件。它将GTR和

MOSFET的优点集于一身:输入阻抗高,开关频率高,工作电流大等,在变频器、开关电

源,弧焊电源等领域得到广泛地应用。

IGBT具有一个2.5V~5.0V的阀值电压,有一个容性输入阻抗,因此IGBT对栅极电

荷集聚很敏感。故驱动电路必须可靠,要保证有一条低阻抗值的放电回路,同时驱动电源

的内阻一定要小,即栅极电容充放电速度要快,以保证VGE有较陡的前后沿,使IGBT的

开关损耗尽量要小。

在IGBT承受短路电流时,如果能及时关断它,则可以对IGBT进行有效保护。识别IGBT

是否过流的方法之一,就是检测其管压降VCE的大小。IGBT在开通时,若VCE 过高则发

生短路,需立即关断IGBT。在过流关断IGBT时,由于IGBT中电流幅度大,若快速关断

时,必将产生Ldi/dt 过高,在IGBT两端产生很高的尖峰电压,极易损坏IGBT,因此就

产生了“软慢关断”方法。M57962L驱动电路就是依照上述理论进行设计的。

驱动电路M57962L简介

M57962L是由日本三菱电气公司为驱动IGBT而设计的厚膜集成电路(Hybrid

Integrated Circuit For Driving IGBT Modules) 。在驱动模块内部装有2500V高隔离电

压的光电耦合器,过流保护电路和过流保护输出端子,具有封闭性短路保护功能。M57962L

是一种高速驱动电路,驱动信号延时tPLH 和tPHL最大为1.50μs。可以驱动600V/400V

级的IGBT模块。

M57962L工作程序:当电源接通后,首先自检,检测IGBT是否过载或短路。若过载或

短路, IGBT 的集电极电位升高,经外接二极管流入检测电路的电流增加,栅极关断电路

动作,切断IGBT的栅极驱动信号,同时在“8”脚输出低电平“过载/短路”指示信号。lGBT

正常时,输入信号经光电耦合接口电路,再经驱动级功率放大后驱动IGBT。

M57962L的工作原理

M57962L采用双电源+ Vcc和VEE ,原理如图1所示。电路组成: (1) 放大隔离电