标签: igbt驱动模块

​IGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor）隔离驱动芯片是在控制和驱动IGBT开关时提供电气隔离的重要器件。颖特新介绍一下英飞凌、ST和士兰微三个品牌常用的IGBT隔离驱动芯片型号。 一、英飞凌 1.IRS2005: 双通道高低侧驱动芯片，工作电压范围10V至20V，适用于中功率应用。 2.IRS2184: 双通道高低侧驱动芯片，具有低功耗和高速开关特性，适用于工业和汽车电子应用。 3.IRS2106: 单通道高侧驱动芯片，工作电压范围10V至20V，适用于低至中功率应用。 4.2ED300C17: 双通道高低侧驱动芯片，具有低反馈延迟和短路保护功能，适用于高功率应用。 5.2EDL05I06PF: 双通道高低侧驱动芯片，采用EiceDRIVER™ SafeIGBT技术，适用于电动助力转向系统等汽车应用。 6.ISO7720: 双通道隔离驱动芯片，采用磁耦合隔离技术，工作电压范围2.5V至5.5V，适用于工业和汽车应用。 7.ISO7710: 单通道隔离驱动芯片，具有高噪声抑制能力和低功耗，适用于高可靠性应用。 二、ST 1.STDRIVE101: 单通道高低侧驱动芯片，工作电压范围4.5V至18V，具有低功耗和短路保护功能。 2.STDRIVE601: 六通道高低侧驱动芯片，适用于三相桥式逆变器和电机驱动等应用。 3.VNI8200XP: 集成了六个IGBT或MOSFET驱动器的单芯片解决方案，适用于电机驱动和电源逆变器等高功率应用。 4.ISO5852S: 具有四个通道的隔离驱动器，适用于工业自动化和电力电子应用。 5.ISO7721: 双通道隔离驱动器，具有高噪声抑制能力和低功耗，广泛应用于工业控制和电力系统中。 6.STGAP1AS: 双通道隔离驱动芯片，具有高噪声抑制和瞬态保护功能，适用于工业和汽车电子应用。 三、士兰微 1.SZ1101: 单通道高低侧隔离驱动芯片，工作电源范围3V至18V，具有短路保护和低反馈延迟特性。 2.SZ1105: 双通道高低侧隔离驱动芯片，适用于多相桥式逆变器和驱动电机等应用。 3.SLS11ERE: 三通道隔离驱动芯片，具有高速开关和短路保护功能，适用于高功率应用。 4.SRK1001: 单通道隔离驱动芯片，工作电压范围4.5V至40V，具有低功耗和短路保护功能，适用于工业自动化和电力电子应用。 5.SLYD254: 高速隔离驱动芯片，具有低延迟和高噪声抑制能力，适用于精密测量设备和高速通信系统等应用。 常见IGBT驱动电路 1、脉冲变压器式 该方式是利用变压器的工作原理，由次级感应电压直接驱动IGBT，如上图1所示。由于变压器具有阻抗变换与隔离作用，所以这种驱动方式不仅简化了驱动电路，还解决了驱动电路的供电与IGBT不共地的连接问题。 2、采用光耦合器及CMOS 驱动IGBT 电路如上图2所示，该电路自身带过流保护功能，光耦合器将脉冲控制电路与驱动电路隔离，4011的四个与非门并联工作提高了驱动能力，互补晶体管V1、V2 降低驱动电路阻抗，通过R1、C1 与R2、C2 获得不同的正、反向驱动电压，以满足各种IGBT对栅极驱动电压的要求。该电路由于受光耦合器传输速度的影响，其工作频率不能太高，同时受4011 型CMOS电路最高工作电压的限制，使+VGF和-VGE的幅值相互金制，并受到限制。 3、用专用混合集成驱动电路 目前，国外很多生产IGBT器件的公司，为了解决IGBT驱动的可靠性问题，纷纷推出IGBT专用驱动电路，如美国MOIOROA公司的MPD系列。日本东等公司的KT系列。日本富十公司的FXB系列笔，这些驱动由路抗干扰能力强，集成化程度高，谏度快，保护功能完善，可现IGBT的昂优驱动，但一般价格比较易贵，对千普通用户很难接。 IGBT隔离驱动芯片的广泛应用领域包括工业自动化、电力电子、汽车电子等重要行业。它们为各类设备和系统的控制与驱动提供了稳定而高效的解决方案，推动着现代科技的进步和发展。

功率igbt驱动电路工作原理 1.基本原理： 大功率IGBT驱动电路的基本原理是通过控制电压和电流信号，实现对IGBT模块的开关操作。驱动电路通过适当的信号调节和放大，向IGBT的门极提供足够的电压和电流，使其可控地导通或截止。通过合理的时间序列控制，实现精确的开关操作，从而实现高效率的功率转换。 2.主要组成部分： （a）隔离放大器：大功率IGBT驱动电路通常使用隔离放大器来提供隔离和信号放大功能。隔离放大器通过光耦或磁耦等方式，实现输入信号与输出信号之间的电气隔离，防止噪声和干扰传播。它还能够放大输入信号，以提供足够的驱动功率。 （b）门极驱动电路：门极驱动电路是大功率IGBT驱动电路的核心部分。它通过隔离放大器输出的信号来控制IGBT的开关操作。门极驱动电路通常包括反相器、级联放大器、电流源、电压稳定器等组件。其中，反相器用于将输入信号翻转，级联放大器用于放大信号的电流和电压，电流源和电压稳定器保证驱动信号的稳定性和一致性。 （c）电源电路：大功率IGBT驱动电路需要一个稳定的电源来提供驱动信号所需的电能。电源电路负责将输入电源转换为适当的电压和电流，以满足驱动电路的工作要求。它通常包括整流、滤波和稳压等部分，确保驱动电路获得稳定可靠的电源供应。 3.信号传输和保护机制： 大功率IGBT驱动电路中的信号传输和保护机制起着重要的作用，用于确保信号的可靠传输和保护驱动电路和IGBT模块的安全运行。常见的信号传输机制包括光耦隔离、差分传输等，通过这些方式可以有效地传输信号并提高抗干扰能力。同时，保护机制包括过流保护、过温保护、过压保护和短路保护等，通过检测异常情况并及时采取措施来防止驱动电路和IGBT模块受损。 三款大功率igbt驱动电路应用场景 1、Infineon驱动保护电路 Infineon公司是出界上著名的半导体生产商，其生产的“EUPEC”IGHT在世界范围内占有很大部分份额。其配套生产的EiceDriver系列IGBT驱动器也在工业领域广泛应用。对于大功率IGBT驱动保护，Infineon于2003年推出2ED300C17-S/ST驱动器，它可以驱动3600A、1700V以下两单元IGBT模块。 采用脉冲变压器隔离，内部集成DC/DC开关电源，单通道最大输出功率位4W，采用开环控制。驱动模块有直接和半桥两种工作模式。栅板驱动电压为±15V。内部采用MOSFET三极管达林顿推挽式放大电路，最大可输出±30A驱动电流。驱动器内部有欠压保护、过流短路保护（Vcesat检测），通过外接电路，可以实现软关断、过电压有源钳信功能。图1为2ED300C17-S/ST的电路框图。 2、Concept驱动保护电路 Concept公司是世界上著名的IGBT驱动器专业生产商。在1999年之前，Concept公司的驱动器都是分立元器件构成，在1999年之后，Concept公司把输入侧关键电路和输出侧关键电路进行了集成，在输入侧形成LDl（LogicDigitalTnterface）集成模块，在输出侧形成IGD（集成模块，并广泛使用SCALE（Scaleable-Compact-Allpurpose-Lowcost-Easytouse）技术。对于大功率IGBT驱动保护，concept推出2SD300C17驱动器，功能和infineon的2ED300C17-S/ST兼容，但元件数节省了63%。电气隔离采用脉冲变压器，驱动信号经频调制后经脉冲变压器传输。到于单模块，有ISD1548AI驱动器，最大驱动电流可达±48A。在1SD536F2驱动模块，电路内部设计了有源钳位电路，以保护IGBT浪涌过电压。图2为Concept2SD300C17驱动器框图。 3、Semikron驱动保护电路 Semikron公司是世界上著名的半导体生产商，对于Semikron电压小于1200V的两单元IGBT模块驱动，semikron有SKHI21A（R），SKHI22A/B（R）驱动器。上述驱动模块采用脉冲变压器隔离、一路电源输入、内部集成DC/DC开关电源。SKHl21A（R）和SKH122A/B（R）的主要区别是前者输出栅极关断电压是0V，后者是-7V，用-Vge（-5V~-15V）使IGBT更可靠，有利于防止误导通。还可选用即插即用模块，如SKHT23/12（R）。对于电压小于1700V的两单元IGBT模块驱动，semikron有SKHI22A/BH4（R）或SKHI24（R）驱动器，上述驱动模块采用脉冲变压器隔离、一路电源输入、内部集成DC/DC开关电源。前者输出栅极关断电压是-7V，输出峰值电流为8A，后者输出栅极关断电压是-8V，输出峰值电流为15A。还可选用即插即用模块，如SKHTI23/17（R）。新推出的SemikronSkyper系列驱动模块，采用脉冲变压器隔离、一路电源输入、内部集成DC/DC开关电源、输出栅极电压为-7V或-15V。Skyper52驱动器为双通道驱动器，栅极驱动电压为±15V，单通道最大输出功率可达9W，输出峰值电流可达50A，具有退饱和检测、有源栅极控制以及温度检测，并且可以直接插接在PCB板上。图3为SemikronSkyper52驱动器框图。 总之，这三款大功率 IGBT驱动电路 都在工业领域中得到了广泛应用，具有不同的特点和功能，可以根据具体应用需求选择合适的驱动电路。