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- QP102死区发生器
- JKDF1光纤驱动接口
 

TX-DA962 二单元IGBT驱动板

产品特点

  • 两单元驱动板,DA962可驱动300A/1200V(600A/600V)双管,DA959可驱动150A/1200V(300A/600V)双管。
  • 工作模式可选为半桥模式或两个单路模式。
  • 半桥应用时,双管信号互锁,用户可以设置死区时间,确保不直通。
  • 双单路模式中两信号可以独立无关分别使用,因此可用于电流型半桥电路的驱动。
  • 短路时软关断保护,PWM信号封锁。
  • 板上留有用户参数设置位置,可根据需要设定IGBT的短路阈值、保护盲区时间、软关断的斜率、故障后再次启动的时间,某些参数也可以直接使用缺省值。
  • 兼容用户的5V和12/15V主控板系统。
  • 有正负两个故障信号输出,用户随意选择。
  • 需要用户提供2个隔离的驱动电源。

应用

  • 逆变器、不间断电源、变频器、电焊机、伺服系统

驱动特性

参 数

符号

测 试 条 件

最小值

典型值

最大值

单位

驱动电源要求 Vp 2路隔离
20
24
27
V
控制电源电压 Vc 接到用户的主控板电源
5
16
V
控制电源电流 Ic  
8
20
 

mA

输入高电平电压 Vih Vc=5V
2.5
 
5
V
Vc=12V/15V
7
 
15
输入低电平电压 Vil      
1.5
V
输入信号电流 Is    
2
 
mA
半桥模式时的死区 Tdead 用户设置,典型值为缺省值
1
μS
输出脉冲电压 Voh  
14.5

V

Vol
-8
 

V

输出最大峰值电流 Iop 充电或放电峰值电流,962A/959A  
6/3
A
输出最大电荷 Qout 每一通道,962A/959A  
2/1
2.8/1.4
μC
驱动电阻 Rg 用户设置,不可过小(典型值为厂家测试用)
1.5
33
Ω
工作频率 Fop  
0
 
60
KHz
占空比 δ  
0
 
100
最小工作脉宽 Tonmin CL=100/47nF(962A/959A)  
0.8
 
μS
上升延迟 Trd Rg=2Ω  
0.3
 

μS

下降延迟 Tfd  
0.4
 

μS

绝缘电压 VISO 50Hz/1 min  
3500
 

Vrms

共模瞬态抑制 CMR    
30
 
KV/μS

 

工作条件

工作条件

符号

测 试 条 件

最小值

典型值

最大值

单位

工作温度 Top  
-20
75
存储温度 Tst  
-40
90

短路保护功能曲线

短路保护特性参数

参 数

符号

测 试 条 件

最小值

典型值

最大值

单位

保护动作阈值(1) Vn 用户设置,典型值为缺省值  
9.5
 
V
保护盲区(2) Tblind 用户设置,最小值为缺省值
1.2
 
μS
软关断时间(3) Toff 用户设置,最小值为缺省值
4
μS
故障后再启动时间(4) Trst 用户设置,典型值为缺省值
1.1
10
mS
故障信号延迟 Talarm  
0.4
μS
故障信号输出电流 Ialarm 正负2个报警信号输出均
10
mA

注:以下阻容元件的调整方法均详见后面的“参数设置说明”)
1
.触发过流保护动作时的集电极对发射极的饱和电压。阈值电压Vn可以由电阻Rn调整。
当IGBT的电流过大,集电极对发射极的电压达到阈值电压时,驱动器启动内部的保护机制。

2. 检测到IGBT集电极的电位高于保护动作阈值后到开始软关断的时间。盲区时间Tblind可由电容Cblind调整。
因为各种尖峰干扰的存在,为避免频繁的保护影响开关电源的正常工作,设立盲区是很有必要的。

3. 驱动脉冲电压降到0电平的时间。软关断时间Toff可由电容Coff调整。
软关断开始后,驱动器封锁输入PWM信号,即使PWM信号变成低电平,也不会立即将输出拉到正常的负电平,而要将软关断过程进行到底。软关断开始的时刻,驱动板上的插座J12的4、5脚分别输出低电平和高电平报警信号,由用户主控板处理。

4. 短路故障发生后,驱动器软关断IGBT,如果控制电路没有采取动作,则驱动器再次输出驱动脉冲的间隔时间。再启动时间Trst可由电容Creset调整。

结构框图

外形图


元器件位置图:(66.8x66.4mm ,安装孔距52.6x60.6mm。)

输入输出接口和部分接插件的说明:

1. 红色的元器件是直接与用户应用有关的。

2. J1,与主控制板的连接插座,使用16线压接排线,双线并联连接,使用方便可靠。但要注意,这里的线号定义与原排线不同。
1脚接用户5V主控板的正电源端,2脚接用户12/15V主控板的正电源端(当然,1或2只能用一个)。3脚是控制部分输入电源的地端GND1,接主控板的电源地。
4脚是故障信号输出端Aol,正常时输出高电平,故障时输出接近零的低电平。5脚是故障信号输出端Aoh,正常时输出接近于零的低电平,故障时输出高电平。
6是第二通道输入信号端Vi2;7脚是第一通道输入信号端Vi1。8是输入信号的地端GND,接主控板输出信号的地。
注意,2个地端GND1和GND在驱动板上是连在一起的。

3. J11和J21分别为第一、二路驱动器的供电输入插座。供电电压一般为24V,1脚为正,2脚为负。

4. J12和J22分别为第一、二通道驱动器的输出端插座。1脚接栅极,2脚接发射极,3脚接集电极。

5. 用户控制板是5V系统,相应J1输入也是5V,这时应用短路塞将短路开关S1和S2短路。如是12V或15V系统,相应J1输入也应该是同样电压,这时S1和S2必须开路(短路会损坏后级的电路)。为安全计,S1、S2短接座没有焊上;用户需要可在订货时提出;或是用户自己用线短接。

6. 普通半桥应用时,S4、S5必须开路。

7. 普通半桥应用,S3开路时,驱动板已设定的死区时间是1μS。送入驱动器的死区时间是输入信号的死区时间与驱动板设定值二者中的较大值。用户可以通过外接电容C1和C2来调节。

8. 普通半桥应用,开关S3短路时,驱动板只有双管开通互锁,没有额外的死区设定,此时死区完全由主控板控制。(但由于驱动器自身的延迟,所以最后输出驱动脉冲的死区要比主控板输出的略小0.1

-0.2μS。)

9. S3、4、5都短接时,解除驱动板对两路信号的互锁。两路驱动可以独立工作,也可以用来驱动电流型半桥电路中的两只IGBT,驱动重叠区由主控板控制。

参数设置说明

1. 半桥应用时的死区Tdead可由电容C1和C2设定,具体关系大致是C1、C2/Tdead(pF/μS)=0/1,22/2,47/3,68/4,100/5.5,150/7.5,220/10。(2006.09.01以前的产品,由电阻R3、R5设定,具体关系是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. 阈值电压Vn可由电阻Rn设定,具体关系大致是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。为安全起见,用户调试时可以先接比预算值稍小的电阻,提高保护灵敏度。

3. 盲区Tblind可由电容Cblind设定,关系大致为Cblind/Tblind(pF/μS)=0/1.2,22/1.8,47/3.0,68/4.2,100/6.2,150/9.2。一般情况可设置在2-4μS。

6. 软关断时间Toff可由电容Coff设置,关系大致为Coff/Toff(nF/μS)=0/4,2.2/5,4.7/6.2,10/8.6,15/10.6。

7. 故障后重新启动时间Trst可由电容Crst设置,关系大致为Crst/Trst(nF/mS)=0/1.15,1/2.3,2/3.45,基本线性关系。电容Crst不宜超过10nF。

8. 两只隔离反馈二极管Dhv应选用高压快恢复管,板上预装的是FR107,用户也可以更换速度更快的,如HER107、MUR1100等。如果用户觉得一只耐压不保险,也可以将一只换成两只串联,板上已预留有相应位置。

9. 栅极驱动电阻Rg在板上有4个并联位置,预焊的33Ω/0.25W是为厂家测试用的,用户应根据自己的情况换接合适的电阻,一般可用几只1W的金属膜电阻,并联后的总电阻值不能小于3/1.5Ω(989/962)。

应用连接图


注:驱动板内部在栅射驱动输出已接有10K电阻,这里的100K电阻应接在IGBT管子栅射两极根部,防止驱动连线断开时、偶然加主电高压,通过米勒电容烧毁IGBT。

特别提醒:

1. 用户如要测试输出波形,请参阅IGBT驱动器正常输出波形的测试
2. 输出插座J12和J22到IGBT栅极和发射极的引线要短一些,并使用绞线,以减小寄生电感,但集电极的反馈连线不要绞在一起。
3. 谨防栅极和发射极输出短路,短路时间超过1秒,可能损坏板上器件。
4. 除5V系统输入外,S1和S2不得短接,短接将损坏板上元器件。
5. 尽量减小杂散电感,并设置良好的IGBT过压吸收回路,避免尖峰电压击穿IGBT。

特别说明:落木源电子的IGBT驱动板产品出厂时100%经过严格老化测试,如线路板铜箔表面出现颜色改变,一般系大负载老化所致,对产品性能及质量没有任何影响,请放心使用。


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