标准IGBT驱动器

深圳青铜剑电力电子科技有限公司ShenzhenBronzeTechnologiesLtd.更多信息请登陆驱动电路由深圳青铜剑电力电子科技有限公司推出，与国际主流IGBT驱动电路兼容。其中双通道即插即用驱动电路2QD-S23，引脚及功能与西门康SKHI23驱动电路兼容。兼容西门康（赛米控）SKHI23板由青铜剑2QD30A17K-I驱动核与2QD-S23底座构成，便于维护与升级相比西门康SKHI23，驱动功率由5W提高至8W，峰值输出电流由8A提高至30A，关断电压由-8V提高至-15V双通道驱动可驱动600V/1200V/1700V全系列IGBTVCEsat监测IGBT短路、过流状况故障时实现“软关断”集成DC-DC电源模块4.5kV电压隔离IN1INBCACBModE.AVCEARCAVA+VA-GateASenseACOMAE.BVCEBRCBVB+VB-GateBSenseBCOMBVDCVDDGNDFaultReseteX2.1X2.2X2.3X2.5X3.1X3.2X3.3X3.5负载J15J16RGoffRGonJ18J13RGoff-SCRCECCEJ14RVCECVCEJ8J9RGoffRGonJ11J6RGoff-SCRCECCEJ7RVCECVCE输入电平选择器J15VVinTOP15V输入电平选择器VinBOTJ20故障记忆J2ERRORERRORERROR互锁/模式选择J3RTD1RTD2J4J5K18K13K14K1K3K4K2K20K11K6K7K8K9X1.1X1.10,11X1.3X1.5X1.4X1.2X1.8,92QD30A17K-I驱动电路核2QD-S23系统框架图产品介绍产品特点深圳青铜剑电力电子科技有限公司ShenzhenBronzeTechnologiesLtd.更多信息请登陆电源电压+16VISmax峰值驱动电流±30APS两通道最大输出功率8WVI(VinTOP，VinBOT)逻辑信号最大输入电压±20VVO(ERROR)故障信号最大输出电压±20VIOC(ERROR)故障信号最大输出电流20mAVCEMAX最大IGBT电压1700VRGMIN最小栅极电阻（内部+外部）1ΩfSMAX最大开关频率60kHztTDmin最小死区时间1.6usTOP工作温度-25-85℃TSTO储存温度-25-85℃符号参数最小值典型值最大值单位VS电源电压141516VIS空载输入电流80mAfs开关频率060kHzTpdon开通延迟时间670nsTpdoff关断延迟时间580nsD占空比0100%VCEsatVCEsat监控的参考电压289VVlevel逻辑输入阈值电压(VinTOP，VinBOT)8VtBK故障后重启时间5060mstTD半桥式模式的死区时间1.6us电气特性（若无特别说明，测试条件为T=25℃,Vs=15V）最大允许值深圳青铜剑电力电子科技有限公司ShenzhenBronzeTechnologiesLtd.更多信息请登陆外壳K12K19X2.3X2.2X3.2VinBOT2QD-S32引脚连接图引脚符号功能引脚符号功能X1.1Shell外壳X2.1E1上侧IGBT发射极X1.2VinBOT下侧IGBT信号X2.2Goff1上侧IGBT栅极X1.3Error故障输出X2.3Gon1上侧IGBT栅极X1.4VinTOP上侧IGBT信号X2.4NC无X1.5NC无X2.5VCE1上侧IGBT集电极X1.6NC无X1.7NC无X1.8Vs电源X1.9Vs电源X1.10GND电源地X3.1E2下侧IGBT发射极X1.11GND电源地X3.2Goff2下侧IGBT栅极X1.12NC无X3.3Gon2下侧IGBT栅极X1.13NC无X3.4NC无X1.14NC无X3.5VCE2下侧IGBT集电极引脚配置深圳青铜剑电力电子科技有限公司ShenzhenBronzeTechnologiesLtd.更多信息请登陆兼容，因此电路板上设置有20个跳线，用以实现以下功能。表1：跳线功能表功能跳线出厂设置允许调整输入电平选择J1、K1断开：15V短接：5V故障返回电平J2、K2断开：高电平有效短接：低电平有效死区时间J3、K3上侧通道J4、K4下侧通道断开：1.6us参照表2互锁/独立J5、K5断开：互锁短接：独立RCEAJ6、K6断开：10K短接：参照表3CCEAJ7、K7断开：1.5nF短接：参照表3RGonAJ8、K8断开：22Ω自行调节RGoffAJ9、K9断开：22Ω自行调节RGoff-SCAJ11、K11断开：22Ω自行调节分开/并联（上侧通道）J12、K12断开：开通与关断两条线路接至IGBT栅极短接：一条线路接至IGBT栅极RCEAJ13、K13断开：10K短接：参照表3CCEAJ14、K14断开：1.5nF短接：参照表3RGonAJ15、K15断开：22Ω自行调节RGoffAJ16、K16断开：22Ω自行调节RGoff-SCAJ18、K18断开：22Ω自行调节分开/并联（下侧通道）J19、K19断开：开通与关断两条线路接至IGBT栅极短接：一条线路接至IGBT栅极外壳J20、K20断开：与GND断开短接：与GND短接2QD-S32驱动电路上集成了驱动电路核2QD30A17K-I。2QD30A17K-I内部集成了DC/DC开关电源，为次边的两通道提供驱动IGBT开关的±15V电源，因此仅需要单路+15V电源供电，每通道最大功率为4W，共8W。2QD-S32驱动电路具有“直接模式”和“半桥模式”两种运行模式可调。直接模式：启动直接模式需将跳线J5、K5短接。半桥模式：启动半桥模式需将跳线J5、K5断开。死区时间：在半桥模式下两个通道之间可以设定死区时间。如果在某个通道开通期间，另一通道接收到开通触发信号，那么这个信号会被忽略，直到第一个通道关闭。死区时模式选择电源跳线功能使用说明深圳青铜剑电力电子科技有限公司ShenzhenBronzeTechnologiesLtd.更多信息请登陆。设置死区时间可以通过在跳线J3、K3和J4、K4之间连接电容来调节（也可以直接更改位于RTD1和RTD2的电容容值）。注意：西门康SKHI23的死区时间采用电阻调节，而2QD-S23的死区时间采用电容调节。两驱动电路死区时间电阻、电容设置对照请参照表2。表2：死区时间电容设置对照表PWM信号：2QD-S32驱动电路的PWM信号输入电平默认是15V，但是用户可以短接跳线J1、K1将信号电平改变到5V。采用15V电平可以提高抗干扰能力，尤其适用于外部控制电路和2QD-S23之间的连接使用较长线路（L50cm）时。使用双绞线形式的扁平电缆或屏蔽电缆，可以通过短接跳线J20、K20来连接管脚J1.1和外壳。PWM信号输入具有施密特触发器且高电平有效，也即高电平控制IGBT开通，低电平控制IGBT关断。信号输入端内置下拉电阻，可保证输入端断开或悬空时IGBT处于关断状态。2QD-S32驱动电路还具有短脉冲抑制功能，当输入脉冲短于400ns时不会触发IGBT开通。故障复位：当故障被监测出来后，当VinTOP和VinBOT两个通道输入信号（即X1.4和X1.2）都为低电平且超过50ms时，驱动被自动复位。故障报错：2QD-S32驱动电路可以监测过流、欠压故障。当故障发生后，故障信号通过ERROR（X1.3）端输出，并“软关断”IGBT，保留故障信号直到复位信号出现。故障信号可以设置为高电平有效（高电平为故障）或低电平有效（低电平为故障），采用开集电路（opencollector），最大输出电压为20V，最大输出电流为20mA。当输出为高电平有效时，X1.3要接上拉电阻。当输出为低电平有效时，X1.3无需接上拉电阻。默认的故障信号输出为高电平有效（断开跳线J2、K2），若需低电平有效，则短接跳线J2、K2。栅极：2QD-S23驱动电路内置IGBT栅极电阻RG，可通过J12、K12和J19、K19设置不同的IGBT开通与关断线路，通过跳线J8、K8和J15、K15设置开通电阻，通过J9、K9和J16、K16设置关断电阻。栅极电阻的建议值可在相应IGBT手册上查询。死区时间TTDSKHI23板上的R2QD-S23板上的C1.8µs22k22pF2.5µs33k100pF3.2µs47k220pF4µs68k330pF5µs100k470pF7.7µs330k680pF10µs断开1nFIGBT连接信号输入输出深圳青铜剑电力电子科技有限公司ShenzhenBronzeTechnologiesLtd.更多信息请登陆除栅极电阻外，2QD-S23驱动电路在栅极和发射极之间连接一个10KΩ电阻以及18V齐纳二极管作为钳位二极管，以防止IGBT栅极电压超过允许值。集电极：驱动电路可以通过测量IGBT集电极和发射极之间的电压，监测IGBT过电流故障。当电路发生短路或过流时，2QD-S23驱动电路的保护功能开始工作，将软关断IGBT。VCEsat监测电压：VCEsat监测IGBT的短路或过电流故障。在IGBT导通期间，2QD-S23驱动电路比较参考电压Vref和IGBT的VCE电压，如果VCE电压高于Vref，驱动电路就会触发故的信号，并实现IGBT的软关断。RC参考曲线：参考曲线可以通过外部的R6、C4和R12、C14调节。R调节参考电压，R和C组合调节参考时间。R6和R12阻值通过跳线J6、K6和J14、K14调节，C4和C14容值通过跳线J7、K7和J13、K13来调节。RC参考曲线表3：不同的参考电压Vref和参考时间tref对应的R、C值(表内数据仅作参考)参考电压VrefR阻值C=0pFC=100pFC=220pFC=470pFC=1nF2V2kΩ0.5μs1.5μs3μs5μs7μs4V5.4kΩ1μs3μs4μs9μs6V12kΩ1μs4μs6μs8V32kΩ1μs5μs7μs9V70kΩ1μs5μs7μs注意：默认设置为R=10kΩ，C=100pF，即Vref约为5.2V，tref约为3us，与SKHI2312接近。软关断：2QD-S23驱动电路的一个重要功能是“软关断”。“软关断”是故障发生后用来关闭IGBT的方式，可以减少关断时的di/dt进而减小电压过冲，避免IGBT在关断的过程中被高电压过冲而遭到破坏。“软关断”由R7和R11来设置，用户可以通过跳线J11，K11和跳线J18，K18来调节。“软关断”的设置必须要适应所要驱动的IGBT型号，如果IGBT具有较大的输入电容Cies，则需要一个低的R值，反之亦然。短路、过流故障和软关断深圳青铜剑电力电子科技有限公司ShenzhenBronzeTechnologiesLtd.更多信息请登陆驱动电路具有次级欠压监控功能。如果次级供电压降在+12V或-12V之间，则会报错，驱动电路将关断IGBT，并输出故障信号。兼容性C=与Concept兼容I=与Infineon兼容I