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    TX-DA962 二單元IGBT驅動板

    產品特點

    • 兩單元驅動板,DA962可驅動300A/1200V(600A/600V)雙管,DA959可驅動150A/1200V(300A/600V)雙管。
    • 工作模式可選為半橋模式或兩個單路模式。
    • 半橋應用時,雙管信號互鎖,用戶可以設置死區時間,確保不直通。
    • 雙單路模式中兩信號可以獨立無關分別使用,因此可用于電流型半橋電路的驅動。
    • 短路時軟關斷保護,PWM信號封鎖。
    • 板上留有用戶參數設置位置,可根據需要設定IGBT的短路閾值、保護盲區時間、軟關斷的斜率、故障后再次啟動的時間,某些參數也可以直接使用缺省值。
    • 兼容用戶的5V和12/15V主控板系統。
    • 有正負兩個故障信號輸出,用戶隨意選擇。
    • 需要用戶提供2個隔離的驅動電源。

    應用

    • 逆變器、不間斷電源、變頻器、電焊機、伺服系統

    驅動特性

    參 數

    符號

    測 試 條 件

    最小值

    典型值

    最大值

    單位

    驅動電源要求 Vp 2路隔離
    20
    24
    27
    V
    控制電源電壓 Vc 接到用戶的主控板電源
    5
    16
    V
    控制電源電流 Ic  
    8
    20
     

    mA

    輸入高電平電壓 Vih Vc=5V
    2.5
     
    5
    V
    Vc=12V/15V
    7
     
    15
    輸入低電平電壓 Vil      
    1.5
    V
    輸入信號電流 Is    
    2
     
    mA
    半橋模式時的死區 Tdead 用戶設置,典型值為缺省值
    1
    μS
    輸出脈沖電壓 Voh  
    14.5

    V

    Vol
    -8
     

    V

    輸出最大峰值電流 Iop 充電或放電峰值電流,962A/959A  
    6/3
    A
    輸出最大電荷 Qout 每一通道,962A/959A  
    2/1
    2.8/1.4
    μC
    驅動電阻 Rg 用戶設置,不可過小(典型值為廠家測試用)
    1.5
    33
    Ω
    工作頻率 Fop  
    0
     
    60
    KHz
    占空比 δ  
    0
     
    100
    最小工作脈寬 Tonmin CL=100/47nF(962A/959A)  
    0.8
     
    μS
    上升延遲 Trd Rg=2Ω  
    0.3
     

    μS

    下降延遲 Tfd  
    0.4
     

    μS

    絕緣電壓 VISO 50Hz/1 min  
    3500
     

    Vrms

    共模瞬態抑制 CMR    
    30
     
    KV/μS

     

    工作條件

    工作條件

    符號

    測 試 條 件

    最小值

    典型值

    最大值

    單位

    工作溫度 Top  
    -20
    75
    存儲溫度 Tst  
    -40
    90

    短路保護功能曲線

    短路保護特性參數

    參 數

    符號

    測 試 條 件

    最小值

    典型值

    最大值

    單位

    保護動作閾值(1) Vn 用戶設置,典型值為缺省值  
    9.5
     
    V
    保護盲區(2) Tblind 用戶設置,最小值為缺省值
    1.2
     
    μS
    軟關斷時間(3) Toff 用戶設置,最小值為缺省值
    4
    μS
    故障后再啟動時間(4) Trst 用戶設置,典型值為缺省值
    1.1
    10
    mS
    故障信號延遲 Talarm  
    0.4
    μS
    故障信號輸出電流 Ialarm 正負2個報警信號輸出均
    10
    mA

    注:以下阻容元件的調整方法均詳見后面的“參數設置說明”)
    1
    .觸發過流保護動作時的集電極對發射極的飽和電壓。閾值電壓Vn可以由電阻Rn調整。
    當IGBT的電流過大,集電極對發射極的電壓達到閾值電壓時,驅動器啟動內部的保護機制。

    2. 檢測到IGBT集電極的電位高于保護動作閾值后到開始軟關斷的時間。盲區時間Tblind可由電容Cblind調整。
    因為各種尖峰干擾的存在,為避免頻繁的保護影響開關電源的正常工作,設立盲區是很有必要的。

    3. 驅動脈沖電壓降到0電平的時間。軟關斷時間Toff可由電容Coff調整。
    軟關斷開始后,驅動器封鎖輸入PWM信號,即使PWM信號變成低電平,也不會立即將輸出拉到正常的負電平,而要將軟關斷過程進行到底。軟關斷開始的時刻,驅動板上的插座J12的4、5腳分別輸出低電平和高電平報警信號,由用戶主控板處理。

    4. 短路故障發生后,驅動器軟關斷IGBT,如果控制電路沒有采取動作,則驅動器再次輸出驅動脈沖的間隔時間。再啟動時間Trst可由電容Creset調整。

    結構框圖

    外形圖


    元器件位置圖:(66.8x66.4mm ,安裝孔距52.6x60.6mm。)

    輸入輸出接口和部分接插件的說明:

    1. 紅色的元器件是直接與用戶應用有關的。

    2. J1,與主控制板的連接插座,使用16線壓接排線,雙線并聯連接,使用方便可靠。但要注意,這里的線號定義與原排線不同。
    1腳接用戶5V主控板的正電源端,2腳接用戶12/15V主控板的正電源端(當然,1或2只能用一個)。3腳是控制部分輸入電源的地端GND1,接主控板的電源地。
    4腳是故障信號輸出端Aol,正常時輸出高電平,故障時輸出接近零的低電平。5腳是故障信號輸出端Aoh,正常時輸出接近于零的低電平,故障時輸出高電平。
    6是第二通道輸入信號端Vi2;7腳是第一通道輸入信號端Vi1。8是輸入信號的地端GND,接主控板輸出信號的地。
    注意,2個地端GND1和GND在驅動板上是連在一起的。

    3. J11和J21分別為第一、二路驅動器的供電輸入插座。供電電壓一般為24V,1腳為正,2腳為負。

    4. J12和J22分別為第一、二通道驅動器的輸出端插座。1腳接柵極,2腳接發射極,3腳接集電極。

    5. 用戶控制板是5V系統,相應J1輸入也是5V,這時應用短路塞將短路開關S1和S2短路。如是12V或15V系統,相應J1輸入也應該是同樣電壓,這時S1和S2必須開路(短路會損壞后級的電路)。為安全計,S1、S2短接座沒有焊上;用戶需要可在訂貨時提出;或是用戶自己用線短接。

    6. 普通半橋應用時,S4、S5必須開路。

    7. 普通半橋應用,S3開路時,驅動板已設定的死區時間是1μS。送入驅動器的死區時間是輸入信號的死區時間與驅動板設定值二者中的較大值。用戶可以通過外接電容C1和C2來調節。

    8. 普通半橋應用,開關S3短路時,驅動板只有雙管開通互鎖,沒有額外的死區設定,此時死區完全由主控板控制。(但由于驅動器自身的延遲,所以最后輸出驅動脈沖的死區要比主控板輸出的略小0.1

    -0.2μS。)

    9. S3、4、5都短接時,解除驅動板對兩路信號的互鎖。兩路驅動可以獨立工作,也可以用來驅動電流型半橋電路中的兩只IGBT,驅動重疊區由主控板控制。

    參數設置說明

    1. 半橋應用時的死區Tdead可由電容C1和C2設定,具體關系大致是C1、C2/Tdead(pF/μS)=0/1,22/2,47/3,68/4,100/5.5,150/7.5,220/10。(2006.09.01以前的產品,由電阻R3、R5設定,具體關系是R3、5/Tdead(KΩ/μS)=22/1.4,33/2.2,39/2.7,47/3.3,68/4.5,100/6.3,220/10。)

    2. 閾值電壓Vn可由電阻Rn設定,具體關系大致是Rn/Vn(KΩ/V)=∞/9.2,220/8.7,100/8.2,68/7.8,47/7.3,33/6.7,27/6.3,22/5.8,18/5.4,15/5.0,12/4.4,10/4.0,8.2/3.5,6.8/3.1,4.7/2.3。為安全起見,用戶調試時可以先接比預算值稍小的電阻,提高保護靈敏度。

    3. 盲區Tblind可由電容Cblind設定,關系大致為Cblind/Tblind(pF/μS)=0/1.2,22/1.8,47/3.0,68/4.2,100/6.2,150/9.2。一般情況可設置在2-4μS。

    6. 軟關斷時間Toff可由電容Coff設置,關系大致為Coff/Toff(nF/μS)=0/4,2.2/5,4.7/6.2,10/8.6,15/10.6。

    7. 故障后重新啟動時間Trst可由電容Crst設置,關系大致為Crst/Trst(nF/mS)=0/1.15,1/2.3,2/3.45,基本線性關系。電容Crst不宜超過10nF。

    8. 兩只隔離反饋二極管Dhv應選用高壓快恢復管,板上預裝的是FR107,用戶也可以更換速度更快的,如HER107、MUR1100等。如果用戶覺得一只耐壓不保險,也可以將一只換成兩只串聯,板上已預留有相應位置。

    9. 柵極驅動電阻Rg在板上有4個并聯位置,預焊的33Ω/0.25W是為廠家測試用的,用戶應根據自己的情況換接合適的電阻,一般可用幾只1W的金屬膜電阻,并聯后的總電阻值不能小于3/1.5Ω(989/962)。

    應用連接圖


    注:驅動板內部在柵射驅動輸出已接有10K電阻,這里的100K電阻應接在IGBT管子柵射兩極根部,防止驅動連線斷開時、偶然加主電高壓,通過米勒電容燒毀IGBT。

    特別提醒:

    1. 用戶如要測試輸出波形,請參閱IGBT驅動器正常輸出波形的測試。
    2. 輸出插座J12和J22到IGBT柵極和發射極的引線要短一些,并使用絞線,以減小寄生電感,但集電極的反饋連線不要絞在一起。
    3. 謹防柵極和發射極輸出短路,短路時間超過1秒,可能損壞板上器件。
    4. 除5V系統輸入外,S1和S2不得短接,短接將損壞板上元器件。
    5. 盡量減小雜散電感,并設置良好的IGBT過壓吸收回路,避免尖峰電壓擊穿IGBT。

    特別說明:落木源電子的IGBT驅動板產品出廠時100%經過嚴格老化測試,如線路板銅箔表面出現顏色改變,一般系大負載老化所致,對產品性能及質量沒有任何影響,請放心使用。


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