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再探IGBT驅(qū)動在逆變器上的應(yīng)用-更新照片和原理圖

經(jīng)過一些項目的實際應(yīng)用，發(fā)現(xiàn)IGBT做逆變器真的非常好，但是IGBT驅(qū)動的難題一直困擾。

現(xiàn)在終于有時間能夠用一些比較好的驅(qū)動芯片，來配合SPWM，實現(xiàn)高性能的逆變輸出了。

我找了很多關(guān)于IGBT的驅(qū)動芯片，比如PC929，A316J, A330，332之類的專用驅(qū)動光耦，這些芯片都是帶VCE管壓降探測的電路。

這些芯片都有其優(yōu)點和缺點，光耦一般都限制了最高的傳輸?shù)腜WM頻率，而且光耦有壽命老化的問題。

IGBT做逆變器上，需要非常好的保護(hù)，才能最大限度的發(fā)揮他的優(yōu)勢，不能保護(hù)的非常靈敏，否則最大功率受限制，啟動一些負(fù)載就會發(fā)生保護(hù)，也不能不保護(hù)，否則IGBT比MOSFET更容易壞。

后來發(fā)現(xiàn)有一種很好的芯片出來了，那就是TI的ISO5500芯片，我之前看了它的規(guī)格書，很類似于A316J的驅(qū)動光耦，而且還是管腳基本兼容。我是被它的高速開關(guān)頻率傳輸速度吸引了，可以上到500KHZ，我想這么高的開關(guān)頻率做什么都足夠了。

先放上它的DATASHEET:ISO5500 

看看他的典型特性：

 


下面慢慢補(bǔ)充，后面會有好東西上傳，看看樓層蓋的如何啦。

照片，看看老美干的這東西，居然用了4層板去搞。

 

 

 

下面是他的電路圖，等有空，我在說說每個引腳的功能，和實際的測試波形，包括保護(hù)的機(jī)制。

 

全部回復(fù)(115)
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2012-11-13 15:36

坐沙發(fā)聽講

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天堂水
LV.5
3
2012-11-13 20:14
坐板凳聽講
0
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ceh168
LV.5
4
2012-11-13 21:09
好像臺灣有一款射頻傳輸?shù)尿?qū)動性能也不錯，而且價格不高，叫什么來著，什么8330好像
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古榕樹
LV.4
5
2012-11-14 14:22
@ceh168
好像臺灣有一款射頻傳輸?shù)尿?qū)動性能也不錯，而且價格不高，叫什么來著，什么8330好像

占個位置聽課

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zhouboak
LV.8
6
2012-11-14 19:31
@古榕樹
占個位置聽課

磁耦合的抗磁場干擾能力差，這是他的主要缺點。大型電源里的諧波分量的頻帶很寬，串?dāng)_很大。大功率開關(guān)管開通關(guān)閉時還有很大的輻射磁場，會形成空間輻射干擾。用光電的就沒有這個問題。但要注意溫度。光電式的在100度以上，傳輸延時會明顯增大

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ddddd6666
LV.1
7
2012-11-14 21:42
想知道，LZ不要賣關(guān)子了。
0
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2012-11-16 13:30

期待張工更新 后面的更精彩 哈哈~~

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竹筏艇
LV.6
9
2012-11-16 13:30
來取經(jīng)來了。
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samsung陳
LV.8
10
2012-11-16 13:48

請問張工這個ISO5500是光耦嗎，看內(nèi)部電路很復(fù)雜的，隔離部份好像不是光耦的，還自帶壓降探測了，如果用這個做驅(qū)動是不是不要其它額外的短路保護(hù)了呢？

這東相貴不貴啊，做個H橋用四片成本也不低啊

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dulai1985
LV.10
11
2012-11-16 13:58
@samsung陳
請問張工這個ISO5500是光耦嗎，看內(nèi)部電路很復(fù)雜的，隔離部份好像不是光耦的，還自帶壓降探測了，如果用這個做驅(qū)動是不是不要其它額外的短路保護(hù)了呢？這東相貴不貴啊，做個H橋用四片成本也不低啊
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dulai1985
LV.10
12
2012-11-16 14:07
@天堂水
坐板凳聽講
這么高的頻率啊~牛片~~
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jchy
LV.3
13
2012-11-16 14:15

路過

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dulai1985
LV.10
14
2012-11-16 14:26
@dulai1985
[圖片]

是個驅(qū)動光耦的芯片，哈哈

然后通過光耦驅(qū)動IGBT~是這樣理解嗎？？

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竹筏艇
LV.6
15
2012-11-16 14:35
@dulai1985
是個驅(qū)動光耦的芯片，哈哈然后通過光耦驅(qū)動IGBT~是這樣理解嗎？？
正解，也就是所謂的隔離驅(qū)動的一種。
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yitt
LV.9
16
2012-11-16 15:00
@jchy
路過
頂貼   學(xué)習(xí)
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lizlk
LV.10
17
2012-11-16 18:12
@samsung陳
請問張工這個ISO5500是光耦嗎，看內(nèi)部電路很復(fù)雜的，隔離部份好像不是光耦的，還自帶壓降探測了，如果用這個做驅(qū)動是不是不要其它額外的短路保護(hù)了呢？這東相貴不貴啊，做個H橋用四片成本也不低啊

他是電容隔離式的一種芯片，比光耦更加好，光耦上不到的頻率他很容易做上去。而且沒有壽命衰減問題。

現(xiàn)在業(yè)界集成在IC的封裝的隔離技術(shù)有幾種：

1，光耦隔離，代表性的廠家有安華高。

2，硅隔離器件，代表公司有SL公司，這個我在批量用了，非常不錯，只是對電源異常銘感。

3，CLT技術(shù)，這是英飛凌的東西，就東是無磁芯變壓器技術(shù)，這個在一些高端的產(chǎn)品上見得多。

4，磁隔離技術(shù)，ADI的東西，也是非常好的東西。

5，電容隔離技術(shù)，就是TI在弄的一些東西。

從2-5的這幾個技術(shù)的產(chǎn)品，完全突破原來光耦隔離的一些弊端，可以將IC做的非常小，速度提高很多很多，基本忽略傳輸延遲和低脈沖丟失的問題。

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lizlk
LV.10
18
2012-11-16 18:15
@ceh168
好像臺灣有一款射頻傳輸?shù)尿?qū)動性能也不錯，而且價格不高，叫什么來著，什么8330好像
SI8220，這是SL公司的。硅隔離器件。
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samsung陳
LV.8
19
2012-11-16 18:19
@lizlk
他是電容隔離式的一種芯片，比光耦更加好，光耦上不到的頻率他很容易做上去。而且沒有壽命衰減問題?，F(xiàn)在業(yè)界集成在IC的封裝的隔離技術(shù)有幾種：1，光耦隔離，代表性的廠家有安華高。2，硅隔離器件，代表公司有SL公司，這個我在批量用了，非常不錯，只是對電源異常銘感。3，CLT技術(shù)，這是英飛凌的東西，就東是無磁芯變壓器技術(shù)，這個在一些高端的產(chǎn)品上見得多。4，磁隔離技術(shù)，ADI的東西，也是非常好的東西。5，電容隔離技術(shù)，就是TI在弄的一些東西。從2-5的這幾個技術(shù)的產(chǎn)品，完全突破原來光耦隔離的一些弊端，可以將IC做的非常小，速度提高很多很多，基本忽略傳輸延遲和低脈沖丟失的問題。
這個ISO5500看圖上是帶有同步壓降探測的，那么緩降柵功能也有了吧

什么時候用上示波器差分探頭的技術(shù)就更牛了

張工不說，真還不知道有這么多的隔離技術(shù)了

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dulai1985
LV.10
20
2012-11-16 18:26
@lizlk
他是電容隔離式的一種芯片，比光耦更加好，光耦上不到的頻率他很容易做上去。而且沒有壽命衰減問題?，F(xiàn)在業(yè)界集成在IC的封裝的隔離技術(shù)有幾種：1，光耦隔離，代表性的廠家有安華高。2，硅隔離器件，代表公司有SL公司，這個我在批量用了，非常不錯，只是對電源異常銘感。3，CLT技術(shù)，這是英飛凌的東西，就東是無磁芯變壓器技術(shù)，這個在一些高端的產(chǎn)品上見得多。4，磁隔離技術(shù)，ADI的東西，也是非常好的東西。5，電容隔離技術(shù)，就是TI在弄的一些東西。從2-5的這幾個技術(shù)的產(chǎn)品，完全突破原來光耦隔離的一些弊端，可以將IC做的非常小，速度提高很多很多，基本忽略傳輸延遲和低脈沖丟失的問題。
原來是這樣啊，我說錯啦。師父~~~
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dulai1985
LV.10
21
2012-11-16 18:26
@yitt
頂貼  學(xué)習(xí)
必須好好學(xué)習(xí)~~~
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lizlk
LV.10
22
2012-11-16 18:35
@samsung陳
這個ISO5500看圖上是帶有同步壓降探測的，那么緩降柵功能也有了吧什么時候用上示波器差分探頭的技術(shù)就更牛了張工不說，真還不知道有這么多的隔離技術(shù)了

是的，帶有VCE電壓檢測，是有軟關(guān)閉的功能。

上次電源網(wǎng)開會，搞笑的是好像那個高壓差分探頭被TI的人給獲得了，真羨慕他，呵呵。



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ceh168
LV.5
23
2012-11-16 18:38
@lizlk
是的，帶有VCE電壓檢測，是有軟關(guān)閉的功能。上次電源網(wǎng)開會，搞笑的是好像那個高壓差分探頭被TI的人給獲得了，真羨慕他，呵呵。
張工，看來我的TLP250要拋棄啦，讓你說的動心了啊
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samsung陳
LV.8
24
2012-11-16 18:42
@ceh168
張工，看來我的TLP250要拋棄啦，讓你說的動心了啊
沒那么簡單，這東西性能如此之好，價錢必定嚇人，一個H橋用四片，一般人用不起
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lizlk
LV.10
25
2012-11-16 18:53
@samsung陳
[圖片]沒那么簡單，這東西性能如此之好，價錢必定嚇人，一個H橋用四片，一般人用不起
不是的，H橋的話，看PWM的方式，如果逆變上，只要2個就可以了。呵呵。
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samsung陳
LV.8
26
2012-11-16 19:12
@lizlk
不是的，H橋的話，看PWM的方式，如果逆變上，只要2個就可以了。呵呵。

那還有兩個是用其它驅(qū)動嗎，這個IOS5500的推薦電路用+-15V，超過一般的+15-5了

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lizlk
LV.10
27
2012-11-16 19:20
@samsung陳
[圖片]那還有兩個是用其它驅(qū)動嗎，這個IOS5500的推薦電路用+-15V，超過一般的+15-5了

那是規(guī)格書上的，其實他不要負(fù)壓都可以的。-5v肯定足夠好了。

其他2個共地的話，直接用三極管都OK呀，不要專用芯片了，呵呵。

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dulai1985
LV.10
28
2012-11-16 19:25
@lizlk
是的，帶有VCE電壓檢測，是有軟關(guān)閉的功能。上次電源網(wǎng)開會，搞笑的是好像那個高壓差分探頭被TI的人給獲得了，真羨慕他，呵呵。
這也可以啊，TI的人還這個東西~~
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chendelei
LV.8
29
2012-11-16 21:01
頂．問下樓主富士的ＩＧＢＴ可以工作在多少頻率？
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dulai1985
LV.10
30
2012-11-16 22:01
@chendelei
頂．問下樓主富士的ＩＧＢＴ可以工作在多少頻率？
，師父你用過富士的IGBT嗎？
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dulai1985
LV.10
31
2012-11-16 22:45
@dulai1985
[圖片]，師父你用過富士的IGBT嗎？
ISO5500 是一款用于IGBT 和MOSFET 的隔離式柵極驅(qū)動器，額定功率高達(dá)IC=150A 和
VCE=1200V。輸入TTL 邏輯和輸出功率級由一個電容、二氧化硅(SiO2)，隔離柵隔離開來。當(dāng)與隔離式電源配合
使用時，這些器件可以阻止高電壓、隔離接地，并防止噪聲電流進(jìn)入本地接地和干擾或損壞敏感的電路。
在一個欠壓閉鎖電路(UVLO) 監(jiān)視輸出電源的同時，此器件為IGBT 和MOSFET 提供過流保護(hù)(DESAT) 功能以保
證足夠的柵極驅(qū)動電壓。如果輸出電源電壓下降至低于12V，通過將柵極驅(qū)動輸出驅(qū)動至一個邏輯低電平狀
態(tài)，UVLO 將功率晶體管關(guān)閉。
對于一個DESAT 故障，在防止較大di/dt 感應(yīng)電壓尖峰出現(xiàn)的同時，ISO5500 啟動一個軟關(guān)斷過程來將
IGBT/MOSFET 電流緩慢減少至零。然后穿過隔離隔柵發(fā)送一個故障信號，有效驅(qū)動開漏FAULT輸出低電平并且
禁用器件輸入。輸入在FAULT引腳為低電平的時間內(nèi)被阻斷。在輸入針對一個輸出低電平狀態(tài)進(jìn)行配置之
前，F(xiàn)AULT保持低電平，隨后是一個RESET引腳上的邏輯低電平輸入。
ISO5500 采用一個16 引腳小外形尺寸集成電路(SOIC) 封裝，額定運行溫度范圍為-40°C 至125°C。
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