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1、教你做2SD315AI的驱动电路设计有 52 人阅读 (关于：脉冲变压器,逆变器,三极管,电源,电阻,开关,IGBT模块,驱动电路,驱动器,IC,光纤)在实际应用中，驱动电路一般都要求尽量靠近IGBT模块，同时尽可能地缩短驱动器输出PWM脉冲信号到栅极之间的引线长度，以增强驱动回路的抗干扰性能，对于中大功率变流装置更是如此。因此，在100kVA电力机车辅助变流器的设计中，以SCALE驱动器2SD315AI为核心的IGBT驱动板就近放置于四象限变流器和逆变器的IGBT模块上方，驱动器输出PWM脉冲信号到栅极之间的引线距离不足10cm。驱动器工作模式选择2SD315AI主要由LDI(LogIC t
2、o Driver Interface)、脉冲变压器、IGD(Intelligent Gate Driver)和DC/DC变换器构成，有两种工作模式可供选择：半桥模式和直接模式。驱动器的MOD管脚接地则工作在半桥模式，接电源则工作在直接模式。在半桥工作模式中，驱动器的InA管脚作为PWM脉冲输入信号，InB管脚作为脉冲允许信号。只需在驱动器的RC1、RC2管脚外部加入简单的RC电路，便可以产生长度从100ns到几ms的死区时间。在直接工作模式中，管脚InA和InB分别是两个通道的输入PWM脉冲信号，两个通道之间没有进行互锁处理，也不能进行死区时间设置。在辅助变流器的设计中，四象限变流器和逆变器的
3、PWM脉冲信号都是由专用DSP控制器TMS320F240直接发生，通过软件可以很方便地设置死区时间，因此驱动器选取了直接工作模式。脉冲信号传输控制器发出的PWM脉冲信号经过一定距离的传输才能到达驱动板，这就要求解决好脉冲信号的传输问题。较长距离数字信号传输的常用方法有：光纤传输、电流环方式传输、绝缘隔离方式传输、差动方式传输以及强信号传输等。考虑到实际传输距离为两米左右，又兼顾到成本等因素，在驱动电路设计中采取了强信号传输方式。驱动器的PWM脉冲输入信号采用+15V电平，为提高信噪比，传输电流为15mA。同时，信号传输采用双绞屏蔽线，单端接地，大幅降低了噪声的影响。脉冲信号输入处理电路为PWM
4、脉冲信号输入处理电路。Input A和Input B是从驱动板外部输入的PWM脉冲信号。D1、D2和D3、D4分别为A、B两个通道的脉冲钳位电路。N沟道绝缘栅场效应晶体管Q1和Q2构成互锁电路，用于防止两个PWM脉冲信号同为高电平，以避免导致IGBT击穿短路。R5、C1和R6、C2分别为A、B两通道的PWM脉冲信号的低通滤波环节，用以防止由于尖峰脉冲干扰信号而造成的IGBT误导通，可根据IGBT开关频率等因素来确定滤波时间常数。InA和InB分别接至驱动器的两个PWM脉冲输入引脚。故障信号输出及故障自动复位电路故障信号输出及故障自动复位电路。SCALE驱动器的故障信号为集电极开路输出，所以可以将各驱动器的故障输出信号管脚SO1、SO2直接相连，产生总的驱动器故障信号。以单驱动器为例。在驱动器正常情况下，SO1和SO2处于悬空状态，由R2上拉到高电平，施密特反向器U1A输出高电平使三极管T1导通，VCC经过D1和D2组成的钳位电路和限流电阻R1，送出驱动器状态信号SO到驱动板外部。任何一个通道发生故障后，都会使U1A的输出变为低电平，从而使三极管T1截止，表示驱动器故障；同时U1A的输出送入驱动器的VL/Reset管脚，自动将故障信号复位。故障信号的持续时间由R2、C1的时间常数确定，通常取10ms左右。