性能優(yōu)良的混合雙路驅(qū)動(dòng)器集成電路

摘要：介紹了德國(guó)西門康公司生產(chǎn)的專用新型SKHI21/SKHI22混合雙路IGBT及MOSFET驅(qū)動(dòng)器集成電路，并列舉了其主要設(shè)計(jì)特點(diǎn)、主要參數(shù)和典型應(yīng)用電路。

關(guān)鍵詞：集成電路；驅(qū)動(dòng)器；參數(shù)選擇

1 引言

SKHI21/SKHI22混合雙路IGBT、MOSFET驅(qū)動(dòng)器是德國(guó)西門康（SEMIKRON）公司生產(chǎn)的專用新型IGBT和MOSFET混合驅(qū)動(dòng)器。它有2路驅(qū)動(dòng)電路，可以直接驅(qū)動(dòng)IGBT半橋模塊，典型工作頻率為17kHz。輸入為CMOS兼容器，內(nèi)部有VCE監(jiān)控和自動(dòng)關(guān)斷電路，可提供有效的短路保護(hù)。采用變壓器隔離技術(shù)，驅(qū)動(dòng)多路信號(hào)只需一路電源，是UPS、電焊機(jī)及逆變器中理想的IGBT和MOSFET驅(qū)動(dòng)用集成電路。在驅(qū)動(dòng)半橋模塊時(shí)，驅(qū)動(dòng)器自動(dòng)雙路互鎖，防止發(fā)生直通，并向用戶提供“錯(cuò)誤（Error）”鎖存信號(hào)。SKHI21和SKHI22的內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)基本相同，兩者的區(qū)別在于電路應(yīng)用對(duì)象不同，SKHI21用于驅(qū)動(dòng)西門康公司自己生產(chǎn)的IGBT，而SKHI22可用于驅(qū)動(dòng)各種IGBT模塊，但這兩者都只能驅(qū)動(dòng)200A以下的IGBT模塊。

2 各引腳的排列、名稱、功能和用法

SKHI21/SKHI22采用模塊式封裝，它的封裝形式如圖1所示，對(duì)外引出16個(gè)引腳。

圖1 SKHI21/SKHI22的引腳排列（引腳向上）

2.1 輸入引腳

引腳P₇（GND），P₁₄（GND） 控制脈沖輸入部分參考地端。使用中與用戶脈沖形成部分的地相連。

引腳P₈（VIN2），P₁₂（VIN1） 兩路互補(bǔ)驅(qū)動(dòng)脈沖輸入端。使用中接用戶脈沖形成電路的輸出，兩路輸入脈沖間應(yīng)有一定的互鎖時(shí)間，以防止同橋臂的IGBT或MOSFET直通。

引腳P₉（R_TD2）、引腳P₁₁（R_TD1） 封鎖延遲時(shí)間設(shè)置電阻的連接端1和2。使用中分別通過(guò)一個(gè)電阻接工作電源端（引腳P₁₃），設(shè)置輸出兩路驅(qū)動(dòng)信號(hào)的封鎖延遲時(shí)間，以防止在驅(qū)動(dòng)同橋臂上、下兩個(gè)IGBT或MOSFET時(shí)發(fā)生直通。

引腳P₁₃（V_S） 輸入級(jí)電源端。接用戶驅(qū)動(dòng)脈沖形成級(jí)電源端。

引腳P₁₀（ERROR）脈沖封鎖信號(hào)輸入端。低電平有效，該端低電平可封鎖輸出驅(qū)動(dòng)脈沖，使用中接用戶保護(hù)電路的輸出。

圖2 SKHI21/SKHI22的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及工作原理框圖

2.2 輸出引腳

引腳S₁（V_CE2）和引腳S₂₀（V_CE1） 被驅(qū)動(dòng)IGBT集-射極間壓降或被驅(qū)動(dòng)MOSFET漏蒼醇間壓降監(jiān)視電壓輸入端。使用中分別接被驅(qū)動(dòng)半橋IGBT的集電極或MOSFET漏極。由于SKHI21/22內(nèi)部已有高壓快恢復(fù)二極管，所以使用中不需再串高壓快恢復(fù)二極管。

引腳S₆（C_CE2）和引腳S15（C_CE1） 2個(gè)被驅(qū)動(dòng)功率開關(guān)器件欠飽和保護(hù)門檻設(shè)置端。使用中分別通過(guò)一個(gè)電阻與電容的并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)接被驅(qū)動(dòng)IGBT的發(fā)射極或功率MOSFET的源極。

引腳S₉（E₂）和引腳S₁₂（E₁） 輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)參考地端。使用中分別接被驅(qū)動(dòng)的2個(gè)IGBT的發(fā)射極或功率MOSFET的源極。

引腳S₇（G_ON2）和引腳S₁₄（G_ON1） 2驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)輸出端。使用中分別通過(guò)一個(gè)適當(dāng)?shù)碾娮杞颖或?qū)動(dòng)的IGBT或功率MOSFET的柵極。

引腳S₈（G_OFF2）和引腳S₁₃（G_OFF1） 被驅(qū)動(dòng)功率開關(guān)器件關(guān)斷速度設(shè)置端。使用中，分別通過(guò)一個(gè)電阻接被驅(qū)動(dòng)的IGBT或MOSFET的柵極。