CH-038高速大容量IGBT驱动器件集成电路 -unionblog的博客-维库电子博客

摘要：GH-038是日本三社电机制作所推出的高速大容量IGBT驱动器，文中给出了它的引脚排列、名称、功能和用法，并列出了它们的主要设计特点和参数限制，剖析了它的内部结构和工作原理，给出了GH-038的典型接线方法和应用注意事项。

关键词：驱动器高速大容量 IGBT GH-038

GH-038是日本三社电机制作所推出的高速大容量IGBT驱动器。它内置高速光耦，可实现输入、输出间的隔离，采用高密度集成电路封装，单一电源工作，不需要输入级限流电阻，可直接驱动300A、600V以内的功率IGBT模块。

1 引脚排列及功能

GH-038采用8脚封装，对外引出6个引脚。它的外形和引脚排列如图1所示，各引脚的名称、功能及用法如表1所列。

表1 GH-038的引脚说明

引脚号	符号	名称或功能	用法
1	VIN-	驱动脉冲输入负端	接用户脉冲形成部分的输出地端
2	VIN+	驱动脉冲输入正端	接用户脉冲形成部分的输出正端
5	E	驱动脉冲输出参考地	接被驱动IGBT发射极
6	Vcc	驱动脉冲输出级电源端	接用户提供的驱动电源，该电源应与引脚1、2所接脉冲形成部分的电源隔离
7	Uo	驱动脉冲输出端	直接接被驱动IGBT栅极
8	GND	驱动输出级电源地端	接用户提供的驱动输出级电源地

表2 GH-038的极限参数和电特性

参数	符号	测试条件	额定值			单位
参数	符号	测试条件	最小值	典型值	值	单位
电源电压	Vcc		23.0	26	28.0	V
输出正向驱动电压	VOH	Vcc=26.0V	16.0	18.0	19.0	V
输出反向驱动电压	VRB	Vcc=26.0V	7.0	8.0	9.0	V
输入电压	VIN			5.0	7.0	V
输入电流	VIN	VIN=5.0V	9.0	10.0	12.0	mA
正向驱动电流	Ig1	脉宽2μs,占空比0.05以下		4.0	6.0	A
反向驱动电流	Ig2	脉宽2μs,占空比0.05以下		4.0	6.0	A
“低电平→高电平”传输延迟时间	TPLH	Vcc=26.0V IF=10mA			1.5	μs
“高电平→低电平”传输延迟时间	TPHL	Vcc=26.0V IF=10mA			1.5	μs
上升时间	tr	Vcc=26.0V IF=10mA			1.0	μs
下降时间	tf	Vcc=26.0V IF=10mA			1.0	μs
临界电压上升率	dv/dt		15k	30k		V/μs
输入、输出间耐压	Viso	AC 50/60Hz 1分钟	交流2500			V
工作温度	TOP		-25～+80			℃
贮存温度	Tstg		-40～+125			℃

2 内部结构及工作原理

GH-038的内部结构及工作原理简图如图2所示。由图可知，内部电阻R1用来限流，电路R4、稳压管W和电容C2构成了负偏压形成电路。其作用是把用户提供的单一电源转换为正、负双电源，以满足关断过程中驱动IGBT时的需的反压并加速IGBT的关断。当加在引脚2与脚1之间的驱动脉冲信号为高电平时，GH-038内的光电耦合器导通，其副边晶体管在经内部整形电路A整形后输出高电平，该高电平使互补功放输出级的上NPN管导通，以向被驱动的IGBT施加正向驱动电压，该等效电压的幅值为Vcc减去稳压管W的稳压值；而当驱动输入脉冲信号为低电平时，光耦截止，整形电路A输出低电平，互补功放输出级中的NPN管截止，PNT管导通，向被驱动IGBT施加以幅值为W管稳压值的等效反压，以使被驱动的IGBT模块快速关断。

3 主要特点及特性参数

3.1 主要特点

GH-038的主特点如下：

●工作功耗很小，可高密度安装；

●单电源工作，供电要求极为简单；

●可直接驱动300A、600V以内的IGBT；

●片内光电耦合器已集成有330Ω的限流电阻。因此，在输入脉冲幅值为5V时，可不接外部限流电阻；

●内置高速光电耦合器，隔离电压可高达2500VAC；

3.2 特性参数

GH-038的极限参数和电特性如表2所列。

4 应用

4.1 典型接线

GH-038可直接用来驱动300A、600V以内的功率IGBT模块，图3给出了使用GH-038驱动IGBT的典型接线图。

4.2 输入、输出波形

图4所示为GH-038的输入、输出波形，图中给出了tPHL、tPLH及tr、tf的定义。

4.3 应用注意事项

GH-038是一种高速大容量的IGBT驱动器集成电路，使用时应注意以下两点：

（1）保证工作电压稳定的滤波电容应尽可能靠近GH-038安装，且电容量最小应选10μF以上的高质量电容。

（2）串入栅极的电阻应根据推荐的栅极的电阻值来选用。在保证GH-038输出峰值电流不超过8A的条件下，可以根据传输延迟时间、被驱动的IGBT的集-射极间的浪涌电压值来折衷考虑该电阻的具体取值。

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