concept的IGBT驱动板原理解读解析.pdfVIP

板子的解读

a、有电气接口，即插即用，适用于17mm双管IGBT模块

b、基于SCALE-2芯片组双通道驱动器

命名规则：

工作框图

MOD（模式选择）

MOD输入，可以选择工作模式

直接模式

如果MOD输入没有连接（悬空），或连接到VCC，选择直接模式，死区时间由控制器

设定。该模式下，两个通道之间没有相互依赖关系。输入INA直接影响通道1，输入INB

直接影响通道2。在输入（INA或INB）的高电位，总是导致相应IGBT的导通。每个IGBT

接收各自的驱动信号。

半桥模式

如果MOD输入是低电位（连接到GND），就选择了半桥模式。死区时间由驱动器内部

设定，该模式下死区时间Td为3us。输入INA和INB具有以下功能：当INB作为使能输入

时，INA是驱动信号输入。

当输入INB是低电位，两个通道都闭锁。如果INB电位变高，两个通道都使能，而且

跟随输入INA的信号。在INA由低变高时，通道2立即关断，1个死区时间后，通道1导

通。

只有在控制电路产生死区时间的情况下，才能选择该模式，死区时间由电阻设定。

典型值和经验公式：

Rm(kΩ)=33*Td(us)+56.4范围：0.5usTd3.8us，73kΩRm182kΩ

注意：半桥上的2个开关同步或重叠时候，会短路DClink。

INA，INB（通道驱动输入，例如PWM）

它们安全的识别整个逻辑电位3.3V-15V范围内的信号。它们具有内置的4.7k下拉电阻，

及施密特触发特性（见给定IGBT的专用参数表/3/）。INA或INB的输入信号任意处于临界

值时，可以触发1个输入跃变。

跳变电平设置：

SCALE-2输入信号的跳变电平比较低，可以在输入侧配置电阻分压网络，相当于提升

了输入侧的跳变门槛，因此更难响应噪声。

SCALE-2驱动器的信号传输延迟极短，通常小于90ns。其中包括35ns的窄脉冲抑制时

间。这样可以避免可能存在的EMI问题导致的门极误触发。不建议直接将RC网络应用于

INA或INB，因为传输延迟的抖动会显著升高。建议使用施密特触发器以避免这种缺点。

注意，如果同时使用直接并联与窄脉冲抑制，建议在施密特触发器后将驱动器的输入

INA/INB并联起来。建议在直接并联应用中不要为每个驱动核单独使用施密特触发器，因为

施密特触发器的延迟时间的误差可能会较高，导致IGBT换流时动态均流不理想。

典型情况下，当INA/INB升高到大约2.6V的阈值电压时，所有SCALE-2驱动核将会

开启相应的通道。而关断阈值电压大约为1.3V。因此，回差为1.3V。在有些噪声干扰很严

重的应用中，升高输入阈值电压有助于避免错误的开关行为。为此，按照图13在尽可能靠

近驱动核的位置放置分压电阻R2和R3。确保分压电阻R2和R3与驱动器之间的距离尽可

能小对于避免在PCB上引起干扰至关重要。

在开通瞬间，假设R2=3.3kΩ，R3=1kΩ，INA=+15V。在没有R2和R3的情况下，INA

达到2.6V后驱动器立即导通。分压网络可将开通阈值电压升高至大约11.2V，关断阈值电

压则提升至大约5.6V。在此例中，INA和INB信号的驱动器在IGBT导通状态下必须持续

提供3.5mA（串联电路上为4.3K，15V时所消耗）的电流。

SO1，SO2（状态输出）

输出SOx是集电极开路三极管。没有检测到故障条件，输出是高阻。开路时，内部500uA

电流源提升SOx输出到大约4V的电压。在通道“x”检测到故障条件时，相应的状态输出

SOx变低电位（连接到GND）。

2个SOx输出可以连接到一起，提供1个公共故障信号。但是，建议单独评估状态信号，

以达到快速准确的故障诊断。

状态信号是怎样处理的

1、二次侧的故障（IGBT模块短路或电源欠压检测）立即传输到相应的SOx输出。检

测到短路电流的驱动器将发送1个故障反馈给相应的SOx输出。在大约1.4us的额外延时后，

相应的IGBT将被关断。在该延时期间，IGBT不能被关断。

在闭锁时间