5.5.6 Включение драйвера с использованием датчика тока

При использовании IGBT, имеющего встроенный резистор для измерения тока, или при подключении токового резистора к выводу «Токовый сигнал» поступает напряжение от датчика.

Напряжение на выводе / обычно мало и не превышает 100 мВ. Можно использовать /-фильтр, как показано на рис. 32, для снижения высокочастотных помех, поступающих на вывод 1 вместе с полезным сигналом. К выводу8 должен быть подключен только конденсатор С, и его емкость определит длительность паузы при срабатывании токовой защиты — интервала времени, в течение которого транзистор при токовой перегрузке еще остается во включенном состоянии. Длительность паузы должна быть согласована с параметром токовой перегрузки IGBT и допустимым временем этой перегрузки.

Рисунок 32 — Включение драйвера с использованием встроенного датчика тока .

5.5.7 Драйверы, управляющие стойкой транзисторов

Быстродействующие драйверы, способные управлять как нижним, так и верхним ключами стойки (полумоста), требуются как для MOSFET, так и для IGBT.

Выпускаемые для этих целей драйверы (например, серия IR2II0/IR2I I3(S) компании International Rectifier) работают с входными сигналами, совместимыми с КМОП или ТТЛ-логикой. Их отличает способность выдерживать большие токовые нагрузки по выходу (до 2 А при отпирании или запирании управляемого ключа), а сравнительно небольшие задержки прохождения сигналов позволяют применять их при работе на высоких частотах. «Плавающий» канал, предназначенный для управления n-канальным MOSFET или IGBT, позволяет работать при напряжениях до 500 или 600В.

Общая схема подключения драйвера, управляющего стойкой, показана на рис. 33.

Структурная схема драйвера показана на рис. 34. В драйвер входят преобразователи уровня от напряжения питания логики к напряжению питания V , им-

Рисунок 33 — Схема подключения к стойке транзисторов:

—питание логики микросхемы; — логический вход, управляющий выходом, находящимся под высоким напряжением (НО); — логический вход отключения драйвера (shutdown); — логический вход, управляющий выходом, находящимся под низким напряжением(); — земля входной логической части драйвера; — «плавающее» напряжение источника для выхода, находящегося под высоким напряжением; НО — выход драйвера, находящийся под высоким напряжением; — общий вывод выхода драйвера, находящийся под высоким напряжением; – напряжение питания низковольтной части драйвера; — выход драйвера, находящийся под низким напряжением; СОМ— общий вывод выхода драйвера, находящийся под низким напряжением.

Рисунок 34 — Структурная схема драйвера, управляющего стойкой транзисторов.

пульсный генератор (Ген), управляющий транзисторами Т1 и Т2, -триггер, управляющий выходом, находящимся под высоким напряжением. Две схемы защиты контролируют напряжение не допускают появления напряжения пониженного уровня на любом из выходов. Тем самым предотвращается переход силовых транзисторов в активную область и возможный выход их из строя. Схема драйвера выполнена таким образом, что высокому логическому уровню сигнала на любом входе соответствует такой же уровень на его выходе. Поэтому поочередное включение транзисторов стойки требует обязательного инвертирования сигнала на одном из входов. Появление высокого уровня логического сигнала на входе отключения приводит к тому, что запираются транзисторы управлемой стойки. Диаграммы сигналов на входах и выходах драйвера, а также на отключающем входе ) показаны на рис. 33. Диаграммы на рис. 35 показаны без временных задержек, времени фронта и спада импульсов. Типовое время задержки прохождения сигнала от любого входа к выходу не превышает 120 нс, расхождение в поступлении сигналов на входыи не превышает 10 нс. Заметное возрастание рассеиваемой мощности и температуры кристалла драйверов 2110/2113() происходит при частоте работы свыше 100 кГц. Особое внимание следует уделить выбору элементов, обеспечивающих питание «плавающего» канала( и на рис. 33). Диод должен выдерживать большое обратное напряжение (500 или 600 В в зависимости от типа драйвера), допустимый прямой ток примерно 1 А, время восстановления— 10...20 нс. Емкость конденсатора О должна составлять 0,2... 1 мкФ. Временные задержки на отпирание транзисторов стойки могут формироваться с помощью -цепей, через которые поступают сигналы на входыLIN и HIN.