替代pc929的驱动小板设计分析.doc

ACPL-331J替代PC929的驱动小板设计分析目前公司中绝大多数产品中都要用到IGBT模块,IGBT模块的驱动保护电路大部分都是由SHARP公司的IGBT驱动光耦PC929加上一些外围电路组成,为了节省单板的体积,把PC929和一部分外围电路单独做成一块驱动小板,物料编码是1-04-15-800,型号是ASY-1108-A02。然后把驱动小板焊接在其它单板上。PC929芯片具有高速、内建短路保护电路、使用方便等特点,是一种比较典型的驱动电路芯片。,,隔离电压高达4kv,因此在公司的变频器产品中得到广泛的应用。但是随着公司业务的发展,新能源产品、电动汽车驱动器等产品的应用环境已经发生了变化,PC929自身的某些缺陷已经不适合在某些新产品中应用。因此采用ACPL-331J替代PC929成了必要的工作。和PC929相比,ACPL-331J具有以下优点:1、故障反馈光耦集成在芯片内部,而PC929则需要外接。2、,,ACPL-331J能够直接驱动1200V/100A的IGBT模块,而PC929输出要加推挽增加驱动能力,在一些大功率产品中,PC929需要带5A和15A两级推挽,这使得门极驱动电压下降,而用ACPL-331J,则带一级推挽即可。3、ACPL-331J具有更低的传输延迟,更低的脉冲失真。,。4、更宽的工作温度范围,ACPL-331J的工作温度范围是-40~105℃,而PC929的工作温度范围是-25~80℃5、ACPL-331J有IGBT软关断功能,短路故障发生后,IGBT栅极电压被斜坡减小,来降低di/dt形成的电压尖峰。而PC929无此功能。6、ACPL-,-6,大约是11V,所以比PC929更容易处理短路故障保护7、ACPL-331J具有有源米勒电容嵌位功能,有源米勒嵌位功能可以免除IGBT驱动负向门极驱动要求,节省负电源和电路板空间,而PC929无此功能。8、驱动电源欠压锁定功能,IGBT驱动电源特别是正向电压太低,会急剧增加IGBT的开通损耗,危害IGBT安全,ACPL331J能够检测到驱动电压低时,会封锁IGBT,而PC929无此功能。在混合动力车驱动器项目中,驱动器处于一个密闭的环境中,只对模块进行水冷散热,因此驱动单板的工作在60~70℃的环境中,PC929最高工作温度是80℃,已经不能满足要求,因此采用基于ACPL-331J的驱动小板替代,原理图如下:驱动小板原理图P+、P-是控制板过来的PWM信号,FO1、FO2是集成在内部的故障反馈光耦送到控制板的信号,VOUT是PWM输出信号,通过驱动一对5A的三极管去驱动IGBT,DESAT是IGBT短路故障输入引脚,ACPL-331J对IGBT的短路保护是通过检测Vce电压来实现的,当IGBT产生短路保护时,IGBT的电流Ic会急剧增加,IGBT的集电极电压上升,VCE通过一个二极管D13(BYV26EGP)连接到IGBT的集电极,(如下面原理图所示)一、短路故障测试VCE的电压、DESAT电压也上升,,VOUT逐渐变为低电平,开始软关断IGBT(资料上这样写),在下面测