《電子技術應用》
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光纖隔離驅動在大功率IGBT中的應用
摘要: 隨著器件應用領域越來越廣,電源設備變換功率越來越大,電磁干擾也相應增強。為此必須提高控制板的抗干擾能力,提高驅動耐壓等級。于是,光纖的使用也就成為了必然。
Abstract:
Key words :

  0  引言

  自MOSFET及IGBT問世以來,電壓控制型電力電子器件,特別是IGBT正經歷一個飛速發展的過程。IGBT單模塊器件的電壓越做越高,電流越做越大。同時,與之配套的驅動器件也得到了迅速發展。隨著器件應用領域越來越廣,電源設備變換功率越來越大,電磁干擾也相應增強。為此必須提高控制板的抗干擾能力,提高驅動耐壓等級。于是,光纖的使用也就成為了必然。

  1 ICBT驅動的幾種方式

  不同功率等級的IGBT,對驅動的要求不盡相同,表1給出了目前常用的幾種驅動方式的比較。

  驅動方式的比較

  由表l可知,在大功率電力變換裝置中只能使用變壓器或光纖隔離,其中尤以光纖隔離為最佳選擇。

  2 光纖收發器的種類

  目前,大部分光纖收發器均使用Agilen公司的幾種產品型號。具體如表2(表中所列數據均為O~70℃使用條件,特殊標注除外)所列。

  一般情況下,HFBR一1522,HFBR一2522使用較多,其電路如圖1、圖2所示,電路連接如圖3所示。在大功率電力變換設備中,控制板與大功率模塊驅動板之間1MBd的信號傳輸率已能滿足要求,而且45m的距離也已足夠使用,在實際

  使用中,光纖的長度可依要求選擇。

  電路圖

  0  引言

  自MOSFET及IGBT問世以來,電壓控制型電力電子器件,特別是IGBT正經歷一個飛速發展的過程。IGBT單模塊器件的電壓越做越高,電流越做越大。同時,與之配套的驅動器件也得到了迅速發展。隨著器件應用領域越來越廣,電源設備變換功率越來越大,電磁干擾也相應增強。為此必須提高控制板的抗干擾能力,提高驅動耐壓等級。于是,光纖的使用也就成為了必然。

  1 ICBT驅動的幾種方式

  不同功率等級的IGBT,對驅動的要求不盡相同,表1給出了目前常用的幾種驅動方式的比較。

  驅動方式的比較

  由表l可知,在大功率電力變換裝置中只能使用變壓器或光纖隔離,其中尤以光纖隔離為最佳選擇。

  2 光纖收發器的種類

  目前,大部分光纖收發器均使用Agilen公司的幾種產品型號。具體如表2(表中所列數據均為O~70℃使用條件,特殊標注除外)所列。

  一般情況下,HFBR一1522,HFBR一2522使用較多,其電路如圖1、圖2所示,電路連接如圖3所示。在大功率電力變換設備中,控制板與大功率模塊驅動板之間1MBd的信號傳輸率已能滿足要求,而且45m的距離也已足夠使用,在實際

  使用中,光纖的長度可依要求選擇。

  電路圖

  3 光纖傳輸在驅動電路中的具體應用

  我們以Concept公司的專用高壓IGBT驅動板(ItVI)ISD418F2-FZ2400R17KF6為例,描述其具體應用。驅動板的驅動對象是2400V/1700AIGBT,這種組合具有所有IPM的功能,具體電路框圖如下圖4所示。

  具體電路框圖

  產品型號

  4 結語

  通過引入光纖傳送模式,控制信號通過光纖由控制板傳輸給驅動板,狀態信號則由驅動板傳輸給控制板,完全杜絕了干擾問題,既實現了驅動控制,又監測了IGBT的工作狀態,提高了工作的可靠性。

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