性能優(yōu)良的混合雙路驅(qū)動(dòng)器集成電路

2.3 空引腳

輸入引腳中的P₁，P₂，P₃，P₄，P₅，P₆與輸出引腳中的S₂，S₃，S₄，S₅及S₁₆，S₁₇，S₁₈，S₁₉均為空腳，使用中懸空。

3 內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理

SKHI21/SKHI22的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理框圖如圖2所示。它們的內(nèi)部集成有2個(gè)施密特觸發(fā)器、2個(gè)與門、2個(gè)隔離環(huán)節(jié)、2個(gè)電平匹配器、2個(gè)功率驅(qū)動(dòng)級、2個(gè)過電流檢測比較器、1個(gè)輸入電源電壓監(jiān)視及1個(gè)誤差監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)，共有8個(gè)單元電路。

1）脈沖隔離驅(qū)動(dòng)功能 作為驅(qū)動(dòng)器，隔離驅(qū)動(dòng)是它的基本功能。當(dāng)信號經(jīng)V_IN1、V_IN2進(jìn)入驅(qū)動(dòng)器后，先經(jīng)過輸入施密特觸發(fā)器對脈沖進(jìn)行整形，此觸發(fā)器有較大的閾值電壓回差（V_IN＋=12.9V，V_IN－=2.1V），因此具有較強(qiáng)的抗干擾能力。整形后的脈沖經(jīng)一與門后進(jìn)入隔離變壓器一次側(cè)，在其二次側(cè)得到與輸入脈沖同相的驅(qū)動(dòng)信號，具體傳輸特性如圖3所示。由于采用了隔離變壓器技術(shù)，整個(gè)驅(qū)動(dòng)器用一路電源即可將兩路脈沖信號進(jìn)行隔離驅(qū)動(dòng)。同樣，多路信號也可以只用一路電源，選用多個(gè)SKHI21/SKHI22驅(qū)動(dòng)器即可完成隔離驅(qū)動(dòng)功能。

整個(gè)驅(qū)動(dòng)器采用了模塊封裝形式，可以同時(shí)驅(qū)動(dòng)兩路信號。只用一路時(shí)，如使用輸出1，將輸出2的V_CE2（S₁）端和E₂（S₉）端短接。

2）內(nèi)鎖電路 內(nèi)部具有雙IGBT互鎖電路，以防止兩路信號同時(shí)為開態(tài)，1路IGBT的關(guān)信號與另1路IGBT的開信號互鎖的典型時(shí)間t_TD=2.7μs，可避免IGBT半橋直通，如圖3所示。

圖3 脈 沖 傳 輸 特 性

3）窄脈沖抑制 如果開關(guān)脈沖過窄，脈沖變壓器不能被充分勵(lì)磁，且其輸出端的耦合電容也不能被充分充電，這樣，驅(qū)動(dòng)器輸出端觸發(fā)器將保持原狀態(tài)。窄脈沖抑制功能可以確保僅傳送有效觸發(fā)脈沖。

4）錯(cuò)誤監(jiān)控與存儲(chǔ) SKHI21/SKHI22的電路監(jiān)控器主要有V_S監(jiān)控和V_CE監(jiān)控。當(dāng)V_S低于某一門限值或V_CE高于某一門限值時(shí)，則SKHI21/SKHI22封鎖輸出驅(qū)動(dòng)脈沖，防止被驅(qū)動(dòng)功率開關(guān)器件損壞。

（1）電源監(jiān)控 驅(qū)動(dòng)器電源電壓V_S最小值為13V，如果低于該值，即產(chǎn)生錯(cuò)誤信號，從而封鎖驅(qū)動(dòng)脈沖，電源達(dá)到其正常值（15V）且延時(shí)4μs以后，才允許輸出脈沖。

（2）V_CE監(jiān)控 V_CE監(jiān)控主要用于監(jiān)視IGBT開態(tài)時(shí)集電極和發(fā)射極間的電壓V_CE，V_CE的門限為10V。如果IGBT的C、E間電壓超出參考電壓V_CEREF，輸出信號會(huì)立即為零，V_CEREF是可變的。IGBT開啟的瞬間高電壓是允許的。V_CEREF則用外接電阻R_CE（連接在引腳C_CE和E之間）設(shè)置，但不能超過10V。并聯(lián)在R_CE兩端的電容C_CE可用來增加V_CEREF的延遲時(shí)間常數(shù)，此時(shí)間即為控制IGBT開通到V_CE監(jiān)控激活的最小時(shí)間。當(dāng)IGBT的C、E間電壓超過V_CEREF的t_min時(shí)間后，V_CE監(jiān)控才起作用。

（3）Error存儲(chǔ)錯(cuò)誤存儲(chǔ)單元可對錯(cuò)誤監(jiān)控電路提供的信號進(jìn)行存儲(chǔ)，一旦有“錯(cuò)誤存儲(chǔ)”將同時(shí)阻止對兩個(gè)IGBT的開脈沖，當(dāng)錯(cuò)誤監(jiān)控電路無脈沖輸出且雙路輸出均為零時(shí)，錯(cuò)誤存儲(chǔ)才能被清除。錯(cuò)誤存儲(chǔ)信號送至“ERROR”端子，并可連接至控制電路。

4 典型應(yīng)用

SKHI21/SKHI22的上述優(yōu)良性能和特點(diǎn)，決定了它的單塊可以用于單相半橋IGBT或MOSFET逆變器中，多塊可用于單相全橋或三相全橋逆變器中。

SKHI21/SKHI22用于單相半橋逆變器中，典型應(yīng)用電路如圖4所示。信號經(jīng)過驅(qū)動(dòng)模塊功率放大后，分別送到2個(gè)IGBT的C、E端。

圖 4 典 型 應(yīng) 用 電 路 圖