驱动模块电路M57962AL

概述：M57962AL采用厚模单列直插式14脚封装。

一、M57962AL功能和特点：
    (1)采用高速光偶隔离，输入输出隔离绝缘强度高 ；
　  (2)输入输出电平与TTL电平兼容，适于单片机控制；　　　 
　　(3)内部有定时逻辑短路保护电路，同时具有廷时保护特性；
　　(4)具有可靠通断措施(采用双电源供电)；　　　 
 　　(5)驱动功率大，可以驱动600A/600V或400A/1200V的IGBT模块。

二、M57962AL电气特性和最大的额定参数

三、M57962AL外观图

四、M57962AL工作过程概述
　　M57962AL的设计完全考虑了IGBT驱动设计的要求，很好地实现了驱动和短路保护的功能。其电路的功能框图见图1。

图1  M57962AL的电路功能框图
　　开关脉冲输入信号经高速光耦隔离后经中间传输电路送入输出放大电路，产生正负偏压，加到IGBT栅极。为了防止短路，特设有检测与保护电路。其工作原理是IGBT应工作在开关状态，导通时其通态饱和压降较低；在短路故障时，集电极电流迅速上升，使其退饱和，集电极电压随之迅速上升，利用这一特点，通过检测通态压降来判断是否发生短路。当集发电压过高，超过设定值时，短路检测电路动作，起动短路保护动作电路，降低门极驱动信号电压，产生故障信号，驱动外光耦，输出故障信号。为了使IGBT可靠关断，抑制管子集电极与发射极之间的关断尖峰电压，以及减弱通过反转电容的dv/dt的影响，避免管子过压击穿及误导通。这种驱动器设计时采用了“软关断”技术，检测到短路信号后立即降低栅极输入电压，并关断时给予负向偏压。保护电路中设有一定时器，若发生短路保护后1～2ms，输入电平为低电平时，保护电路打开控制阀，恢复正常工作。
      抗干扰电容C的选择
　　若2脚悬空，短路保护检测时间常为2.6μs，保护动作非常迅速，但短路反应太灵敏常常引起误动作。为此M57962AL可以通过调节2～4脚间的电容C来调节保护时间。图4为VCC=15V、VEE=-10V，Ta=25℃时短路检测反应间与抗干扰电容C之间的关系，对此保护动作时间应小于10μs，考虑从采样短路信号到实施动作延时，我们在实验时选用3300pF。

      故障保护输出光耦的选用
　　故障保护输出信号经光电耦合器传递给上级控制电路，光耦参数选择不合理常常引起误动作，如在试验时，曾选用4N25，常出现干扰保护信号，后采用快速光耦PC817后工作正常。

      栅极电阻Rg的选择
　　栅极电阻的选择对IGBT驱动相当重要，其影响着开通与关断的性能。Rg小时，可减小开关时间与开关损耗，但浪涌电压高。Rg大时，则相反。一般先根据厂家手册上推荐的数据，在1倍与10倍之间选取。然后，经试验波形来分析确定。在开关频率较低时，可选的偏大些，这里选择的是5倍的推荐值。

五、M57962AL典型应用电路