按照大功率igbt驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路能夠完成的功能來分類，可以將大功率igbt驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路分為以下三種類型:單一功能型、多功能型、全功能型。
2.1 單一功能型
單一功能型的大功率igbt驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路一般是由光耦和功率緩沖器構(gòu)成，如hcpl-3150 等，如圖1所示。它將普通控制信號(hào)的ttl/cmos輸入電平信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)檎?fù)十幾伏的igbt門極驅(qū)動(dòng)輸出電平，正負(fù)電平的幅值取決于隔離電源。
圖1 hcpl-3150原理框圖及引腳示意圖
工程師進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)可將它配上隔離電源電路、死區(qū)控制電路、邏輯處理電路、門極驅(qū)動(dòng)電阻等，就可直接驅(qū)動(dòng)igbt，形成最簡(jiǎn)單的大功率igbt驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路;也可以自己配上一些外圍電路形成多功能型驅(qū)動(dòng)器。
單一功能型的大功率igbt驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路的最大優(yōu)點(diǎn)是應(yīng)用靈活、成本較低。它既可以應(yīng)用于諸如斬波、boost等需要單只igbt運(yùn)行的主回路，也可以應(yīng)用于由多只igbt組成的半橋、單相全橋、三相全橋等主回路。由于需要另配隔離電源電路、邏輯處理電路等，所以留給設(shè)計(jì)工程師的開發(fā)任務(wù)量大，這也是單一功能型的大功率igbt驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路的最大缺點(diǎn)。這里的邏輯處理電路一般是指上電順序邏輯及各類保護(hù)處理等功能。
此外像hcpl-3150 等驅(qū)動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)能力有限，一般都在3a以下，如果驅(qū)動(dòng)600a以上的igbt就需要外接更大的功率緩沖電路或采取其它措施。
2.2 多功能型
多功能型的大功率igbt驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路除了提供直接驅(qū)動(dòng)igbt的功能之外，還可以提供完善的保護(hù)功能，如hcpl-316j、 m57962等，如圖2和圖3所示，它們一般采用混合厚膜封裝技術(shù)或者采用集成封裝技術(shù)，可以直接兼容cmos/ttl電平。工程師進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)一般只需要配上隔離電源電路、死區(qū)控制電路、邏輯處理電路、門極驅(qū)動(dòng)電阻等，就可以成為一個(gè)較為完整的大功率igbt驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路。
m57962、hcpl-316j等驅(qū)動(dòng)器本身具有較完整的保護(hù)功能，集成度高。其最大的優(yōu)點(diǎn)是使開發(fā)人員的工作得到簡(jiǎn)化，而且可靠性高，非常適于多路驅(qū)動(dòng)的場(chǎng)合。但是由于它們的驅(qū)動(dòng)能力也有限，如果驅(qū)動(dòng)更高功率的igbt，也需要外接更大的功率緩沖電路。
m57962、hcpl-316j等驅(qū)動(dòng)器一般提供軟關(guān)斷功能，在需要保護(hù)igbt退出過流、短路狀態(tài)時(shí)，這個(gè)功能非常重要，它可以使igbt的npnp四層結(jié)構(gòu)免于進(jìn)入“可控硅栓鎖”狀態(tài)。此外像hcpl-316j等驅(qū)動(dòng)器還具備欠壓鎖定保護(hù)功能，這大大簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)者的工作。
2.3 全功能型
全功能型的大功率igbt驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路除了具有各類完善的保護(hù)功能之外，還都無一例外地配置了dc/dc隔離電源，如2sd315ai(concept)、skypertmpro(semikron)、2ed300c17-s(eupec)等，如圖4、圖5和圖6所示。都是目前國(guó)際上著名的全功能型驅(qū)動(dòng)器。
圖2 hcpl-316j原理框圖及引腳示意圖
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