本技術(shù)說(shuō)明討論了ACPL-302J智能柵極驅(qū)動(dòng)光耦合器。該器件可以改善隔離電源并簡(jiǎn)化門設(shè)計(jì)。它具有反激式控制器,可將較少的分立元件和較小的變壓器和電容器放置在該設(shè)備旁邊。此外,它減少了設(shè)計(jì)的總體尺寸,并最小化了IGBT通道之間的電磁干擾(EMI)和噪聲耦合。由于減小了元件尺寸,因此可節(jié)省大量成本。
介紹
新型ACPL-302J是一款智能柵極驅(qū)動(dòng)光電耦合器,可改善隔離式電源并簡(jiǎn)化柵極驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)。ACPL-302J具有用于DC-DC轉(zhuǎn)換器的集成反激控制器以及全套故障安全I(xiàn)GBT診斷,保護(hù)和故障報(bào)告功能,從而提供了完整的具有成本效益的柵極驅(qū)動(dòng)解決方案(圖1)。該器件具有2.5A的軌到軌輸出,是驅(qū)動(dòng)工業(yè)功率逆變器和電機(jī)驅(qū)動(dòng)器中的IGBT和功率MOSFET的理想選擇。最終結(jié)果是一種易于使用,緊湊且價(jià)格合理的IGBT柵極驅(qū)動(dòng)光耦合器解決方案。
ACPL-302J柵極驅(qū)動(dòng)光電耦合器功能圖
集中電源
柵極驅(qū)動(dòng)光耦合器用于提供高壓增強(qiáng)的電絕緣,并提供高輸出電流,以切換電機(jī)驅(qū)動(dòng)器或逆變器中的IGBT。諸如電壓比較器和晶體管開關(guān)之類的分立元件用于在短路故障期間保護(hù)昂貴的IGBT,而數(shù)字光耦合器則用于提供隔離的反饋。Avago Technologies已將這些分立元件集成到了ACPL-302J等智能柵極驅(qū)動(dòng)光電耦合器中。
需要一個(gè)隔離的高端電源來(lái)為柵極驅(qū)動(dòng)器提供靜態(tài)和開關(guān)電源,并為電流檢測(cè)提供一些微型隔離放大器(圖2)。通用設(shè)計(jì)使用由大型三相變壓器和反饋控制器組成的集中式電源拓?fù)洌詾楦綦x的高端電源實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的三相直流電源。
基本的柵極驅(qū)動(dòng)器光電耦合器,帶有隔離的高端電源,用于驅(qū)動(dòng)和保護(hù)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器和逆變器中的IGBT
在集中式電源系統(tǒng)中,隔離的高端電源使用單個(gè)大型變壓器為六個(gè)柵極驅(qū)動(dòng)器供電。該變壓器包含四個(gè)次級(jí)繞組,其中三個(gè)用于頂部柵極驅(qū)動(dòng)器的每一相的浮動(dòng)電源,另一個(gè)用于底部柵極驅(qū)動(dòng)器的公共電源(圖3)。除了大型變壓器之外,還需要用于濾波的大型電容器和用于初級(jí)繞組開關(guān)的大型晶體管。這些大型設(shè)備會(huì)影響房地產(chǎn)的大小和高度。由于到達(dá)所有六個(gè)柵極驅(qū)動(dòng)器需要更長(zhǎng)的走線,因此集中式電源還存在固有的問(wèn)題,例如電磁干擾(EMI)和IGBT通道之間的噪聲耦合。
集中式電源拓?fù)?/p>
通過(guò)集成反激控制器,ACPL-302J器件允許在器件旁邊放置較少的分立組件,并可以放置較小的變壓器和電容器,從而減少了設(shè)計(jì)的總體尺寸,并最大限度地減小了IGBT通道之間的電磁干擾(EMI)和噪聲耦合。通過(guò)減少設(shè)計(jì)中的這些元素,設(shè)計(jì)人員可以節(jié)省大量成本。
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