三款大功率IGBT驱动电路应用

1、Infineon驱动保护电路

Infineon公司是出界上著名的半导体生产商，其生产的“EUPEC”IGHT在世界范围内占有很大部分份额。其配套生产的EiceDriver系列IGBT驱动器也在工业领域广泛应用。对于大功率IGBT驱动保护，Infineon于2003年推出2ED300C17-S/ST驱动器，它可以驱动3600A、1700V以下两单元IGBT模块。

采用脉冲变压器隔离，内部集成DC/DC开关电源，单通道最大输出功率位4W，采用开环控制。驱动模块有直接和半桥两种工作模式。栅板驱动电压为±15V。内部采用MOSFET三极管达林顿推挽式放大电路，最大可输出±30A驱动电流。驱动器内部有欠压保护、过流短路保护（Vcesat检测），通过外接电路，可以实现软关断、过电压有源钳信功能。图1为2ED300C17-S/ST的电路框图。

2、Concept驱动保护电路

Concept公司是世界上著名的IGBT驱动器专业生产商。在1999年之前，Concept公司的驱动器都是分立元器件构成，在1999年之后，Concept公司把输入侧关键电路和输出侧关键电路进行了集成，在输入侧形成LDl（LogicDigitalTnterface）集成模块，在输出侧形成IGD（集成模块，并广泛使用SCALE（Scaleable-Compact-Allpurpose-Lowcost-Easytouse）技术。对于大功率IGBT驱动保护，concept推出2SD300C17驱动器，功能和infineon的2ED300C17-S/ST兼容，但元件数节省了63%。电气隔离采用脉冲变压器，驱动信号经频调制后经脉冲变压器传输。到于单模块，有ISD1548AI驱动器，最大驱动电流可达±48A。在1SD536F2驱动模块，电路内部设计了有源钳位电路，以保护IGBT浪涌过电压。图2为Concept2SD300C17驱动器框图。

3、Semikron驱动保护电路

Semikron公司是世界上著名的半导体生产商，对于Semikron电压小于1200V的两单元IGBT模块驱动，semikron有SKHI21A（R），SKHI22A/B（R）驱动器。上述驱动模块采用脉冲变压器隔离、一路电源输入、内部集成DC/DC开关电源。SKHl21A（R）和SKH122A/B（R）的主要区别是前者输出栅极关断电压是0V，后者是-7V，用-Vge（-5V~-15V）使IGBT更可靠，有利于防止误导通。还可选用即插即用模块，如SKHT23/12（R）。对于电压小于1700V的两单元IGBT模块驱动，semikron有SKHI22A/BH4（R）或SKHI24（R）驱动器，上述驱动模块采用脉冲变压器隔离、一路电源输入、内部集成DC/DC开关电源。前者输出栅极关断电压是-7V，输出峰值电流为8A，后者输出栅极关断电压是-8V，输出峰值电流为15A。还可选用即插即用模块，如SKHTI23/17（R）。新推出的SemikronSkyper系列驱动模块，采用脉冲变压器隔离、一路电源输入、内部集成DC/DC开关电源、输出栅极电压为-7V或-15V。Skyper52驱动器为双通道驱动器，栅极驱动电压为±15V，单通道最大输出功率可达9W，输出峰值电流可达50A，具有退饱和检测、有源栅极控制以及温度检测，并且可以直接插接在PCB板上。图3为SemikronSkyper52驱动器框图。

针对以上对几款典型的大功率IGBT驱动器的介绍，可以看出这些成熟的驱动器具有以下共同特征：

（1）内部集成DC/DC电源，且为了电路简单，均采用了开环控制，输出驱动脉冲为±15V；

（3）对于双通道驱动器，设有半桥模式和直接模式，适用于半桥和单管驱动；

（4）具有过流短路保护软关断功能，同时通过扩展或者自带有源钳位功能。