2025-05-23 02:11:31
智能功率模塊內(nèi)部功能機(jī)制編輯IPM內(nèi)置的驅(qū)動和保護(hù)電路使系統(tǒng)硬件電路簡單、可靠,縮短了系統(tǒng)開發(fā)時(shí)間,也提高了故障下的自保護(hù)能力。與普通的IGBT模塊相比,IPM在系統(tǒng)性能及可靠性方面都有進(jìn)一步的提高。保護(hù)電路可以實(shí)現(xiàn)控制電壓欠壓保護(hù)、過熱保護(hù)、過流保護(hù)和短路保護(hù)。如果IPM模塊中有一種保護(hù)電路動作,IGBT柵極驅(qū)動單元就會關(guān)斷門極電流并輸出一個(gè)故障信號(FO)。各種保護(hù)功能具體如下:(1)控制電壓欠壓保護(hù)(UV):IPM使用單一的+15V供電,若供電電壓低于12.5V,且時(shí)間超過toff=10ms,發(fā)生欠壓保護(hù),***門極驅(qū)動電路,輸出故障信號。(2)過溫保護(hù)(OT):在靠近IGBT芯片的絕緣基板上安裝了一個(gè)溫度傳感器,當(dāng)IPM溫度傳感器測出其基板的溫度超過溫度值時(shí),發(fā)生過溫保護(hù),***門極驅(qū)動電路,輸出故障信號。(3)過流保護(hù)(OC):若流過IGBT的電流值超過過流動作電流,且時(shí)間超過toff,則發(fā)生過流保護(hù),***門極驅(qū)動電路,輸出故障信號。為避免發(fā)生過大的di/dt,大多數(shù)IPM采用兩級關(guān)斷模式。其中,VG為內(nèi)部門極驅(qū)動電壓,ISC為短路電流值,IOC為過流電流值,IC為集電極電流,IFO為故障輸出電流。
這個(gè)話題的起因,是神八兄送了我?guī)讉€(gè)大電流IGBT模塊,有150A的,也有300A的,據(jù)說功率分別可以做到10KW和20KW以上,也是擋不住的誘惑,決定來試一試。但首先必須做一塊能驅(qū)動這些大家伙的驅(qū)動電路板。經(jīng)和神八兄多次商量后,決定還是用EG8010芯片,理由是:這款SPWM芯片價(jià)格便宜,功能很多,性能比較好,特別穩(wěn)壓特性很好。但是,用8010來驅(qū)動IGBT模塊,也有二個(gè)問題需要解決:***個(gè)問題:8010的**大死區(qū)時(shí)間只有,而這些大模塊,因?yàn)檩斎腚娙荼容^大,需要有比較大的死區(qū)時(shí)間,有時(shí)可能要放大到3US以上,才能**工作。為了解決這個(gè)問題,我把8010的輸出接法做了較大的改進(jìn),先把8010輸出的4路用與門合并成2路,做成象張工的22851093這樣的時(shí)序,再把二路SPWM分成4路,用與非門做成硬件死區(qū)電路,這樣,死區(qū)時(shí)間就不受8010內(nèi)建死區(qū)的限止了,可以隨意做到幾US。這樣的接法,還有一個(gè)**的好處,就是H橋的4個(gè)管子功耗是平均的,不會出現(xiàn)半橋熱半橋冷的現(xiàn)象。第二個(gè)問題:因?yàn)镮GBT模塊的工作頻率都比較低,一般要求在20K以下,但8010的載波頻率比較高,神八兄經(jīng)過實(shí)險(xiǎn)和計(jì)算,決定用下面方式來解決,把原先8010用的12M晶振,改為10M晶振,這樣,載頻就降到。