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富士混合IC驱动器EXB850/EXB851/EXB840/EXB841使用说明
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用于隔离栅双极性晶体管(IGBT)的富士混合IC驱动器
使用说明
一. 介绍
隔离栅双极性晶体管(IGBT)正日益广泛地应用于小体积,低噪音,高特性的电源,
逆变器,不间断电源(UPS)以及电机速度控制装置之中.
用于IGBT的富士混合IC驱动器吸取了IGBT的全部优点而开发.
二. 特点
n 不同的系列
标准系列:最大10kHz运行
高速系列:最大40kHz运行
这些系列包括了全部IGBT产品范围
n 内装用于高隔离电压的光耦合器:2500VAC一分钟
n 单供电操作
n 内装过流保护电路
n 过流保护输出
n 高密度安装的SIL封装
三. 应用 http://www.wonreal.net
n 通用逆变器和电机控制
n 伺服控制
n 不间断电源(U PS)
n 电焊机
四. 综合图表
600V IGBT drive 1200V IGBT drive
IGBT
150A 400A 75A 300A
标准型 EXB850 EXB851 EXB850 EXB851
高速型 EXB840 EXB841 EXB840 EXB841
注:1.标准型:驱动电路信号延迟;大到4μs(最大)
2.高速型:驱动电路信号延迟;大到1.5μs(最大)
五. 尺寸,mm
EXB850/EXB840 EXB851/EXB841
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六. 功能方框图
七. 额定参数和特性
n 绝对最大额定值
额定值
项目 符号 条件 EXB850
EXB840
《中容量》
EXB851
EXB841
《大容量》
单位 http://www.wonreal.net
Supply voltage供电中压 Vcc 25 V
光耦合器输入电流 Iin 10 MA
正向偏置输出电流 Ig1 PW=2μs,duty at 0.05 or less 1.5 4.0 A
反向偏置输出电流 Ig2 PW=2μs,duty at 0.05 or less 1.5 4.0 A
输入/输出隔离电压 VISO AC 50/60Hz, 1minute 2500 V
工作表面温度 Tc -10 to +85 ℃
存贮温度 Tstg -25 to +125 ℃
n 推荐的运行条件
推荐工作条件
标准型 高速型 项目 符号
EXB850 EXB851 EXB840 EXB841
单位
供电电压 Vcc 20±1 V
光耦合器输入电流 Iin 5 10 mA
全部EXB系列的共同表示发
脚 码 说 明
① 连接用于反向偏置电源的滤波电容
② 电源(+20V)
③ 驱动输出
④ 用于连接外部电容,以防止过流保
护电路误动作(绝大部分场合不需
要电容.)
⑤ 过流保护输出
⑥ 集电极电压监视
⑦ ⑧ 不接
⑨ 电源(ov)
⑩ ⑾ 不接
驱动信号输入(-) ⒁
驱动信号输入(+)
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n 电特性
额定参数
EXB840,EXB841
(高速)
EXB850,EXB851
(中速)
项目
符号
条件
Min Typ Max Min Typ Max
单位
Turn-on time 1导通时间 ton Vcc=20V, IF=5mA 1.5 2.0 μsec
Turn-on time 2导通时间 toff Vcc=20V, IF=5mA 1.5 4.0 μsec
过流保护电压 tocp Vcc=20V, IF=5mA 7.5 7.5 V
过流保护延迟 tocp Vcc=20V, IF=5mA 10 10 μsec
延迟 tALM Vcc=20V, IF=5mA 1 1 μsec
反向偏置电源电压 tRB Vcc=20V 5 5 V
注:EXB850和EXB851(中速)需应用电路所示的IF过驱动.
八. 应用电路
1. EXB850应用电路
EXB850为混合IC能驱动高达150A的600V IGBT和高达75A的1200V IGBT由于驱
动电路的信号延迟<μS,所以此混合IC适用于高达大约10KHZ速度的开关操作.
使用此混合IC时请注意以下方面:
n IGBT栅射极驱动
回路接线必需小于
1m
n IGBT栅射极驱动
接线应为绞线.
n 如在IGT集电极产
生大的电压尖脉
冲,那么增加IGBT
栅串联电阻(RG).
n 33 μF(#)电容
器吸收由电源接线
阻抗而引起的供电
电压变化.它不是
电源滤波器电容
器.
推荐的栅电阻和电流损耗
600V 10A 15A 30A 50A 75A 100A 150A IGBT
额定值 1200V - 8A 15A 25A - 50A 75A
RG 250Ω 150Ω 82Ω 50Ω 33Ω 25Ω 15Ω
5kHz 24mA 26mA
10kHz
24mA
25mA 29mA
Icc
15kHz 25mA 27mA 32mA
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2. EXB851应用电路
EXB851是混合IC能驱动高达
400A的600V IGBT和高达
300A的1200V IGBT.因为驱动
电路信号延迟≤4μs.所以此混
合IC.适用于高约10kHZ的开
关操作.使用此混合IC时请注
意以下方面
n IGBT的栅射极驱动回
路接线必需小于lin.
n IGBT的栅射极驱动接
线应为绞线.
n 如果在IGBT的集电极
产生大的电压尖脉冲,
那么增加IGBT的栅串
联电阻(RG).
n 47 μF(#)电容器吸收由电源接线阻抗引起的供电电压变化.它不是电源滤波器
电容器.
推荐的栅电阻和电流损耗
600V 200A 300A 400 A – IGBT额定值
1200V 100A 150A 200A 300A
RG 12Ω 8.2Ω 5Ω 3.3Ω
5kHz 27mA 29mA 30mA 34mA
10kz 31mA 34mA 37mA 44mA
Icc
15kHz 34mA 39mA 44mA 54mA
3.EXB840应用电路
EXB840是混合IC能驱动高
达150A的600V IGBT和高达75A
的1200V IGBT.因为驱动电路信
号延迟≤1μs,所以此混合IC适
用于高约40KHz的开关操作,当
使用此混合IC时请注意以下方
面: n IGBT的栅射极驱动回路
接线必需小于lm.
n IGBT的栅射极驱动接线
应用绞线.
n 果在IGBT的集电极产
生大的电压尖脉冲,那么
增加IGBT的珊串联电
阻(RG).
n 33μF(#)电容器吸收由于电源接线阻抗而引起的供电电压变化.它不是电源滤
波器的电容器.
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推荐的栅电阻和电流损耗
600V 10A 15A 30A 50A 75A 100A 150A IGBT
额定位 1200V - 8A 15A 25A - 50A 75A
RG 250Ω 150Ω 82Ω 50Ω 33Ω 25Ω 15Ω
5kHz 17mA 19mA
10kHz
17mA
18mA 22mA
Icc
15kHz 18mA 20mA 25mA
4.EXB841应用电路
EXB841是混合IC能驱动
高达400A的600V IGBT和高达
300A的1200V IGBT.因为驱动
电路信号延迟≤lμs,所以此混
合IC适用于高约40KHZ的开关
操作.当使用混合IC时注意如
下方面:
n IG BT的珊射极驱动
回路接线一定要小于
1m.
n IGBT的栅射驱动接线
应为绞线.
n 如果在IGBT集电极产
生大的电压尖脉冲,那
么增加IGBT的珊串联
电阻(RG).
n 47 μF(#)电容器吸引由于电源接线附抗引起的供电电压变化.它不是电源滤波
器的电容器.
推荐的栅电阻和电流损耗
600V 200A 300A 400 A – IGBT额定值
1200V 100A 150A 200A 300A
RG 12Ω 8.2Ω 5Ω 3.3Ω
5kHz 20mA 22mA 23mA 27mA
10kHz 24mA 27mA 30mA 37mA
15kHz 27mA 32mA 37mA 47mA
九. 操作
1. 概要
以下内部功能只使IGBT获得最充分的应用.
n 信号隔离电路
n 驱动放大器
n 过流检测器
n 低速过流切断电路
n 栅关断电源
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2.信号隔离电路
具有高隔离电压的光耦合器用作信号隔离,因此此混合IC能被用在480VAC为动力的
设备上.因为驱动电路信号延迟依赖于光耦合器的特性,所以按照混合IC的规格来选择高
速或通用光耦合器.
3.过流检测
IGBT能抵抗仅10μs的短路过流,所以必须有极快的保护电路.
此混合IC装有一个过流保护电路.按照驱动信号与集电极电压之间的关
系检测过流.
过流检测的原理示于右图.当集电极电压高时,虽然加入开信号也认
为存在过流.
VCE低 VCE高
开信号 正常 过流
失信号 – 正常
4.低速过流切断电路
作为对过流的响应,低速切断电路慢速关断IGBT.
当以正常驱动速度切断过流时,产生的集电极电压尖脉冲
足以损坏IGBT.
低速切断电路保护IGBT而不被损坏.(低速切断电路对于
≤10μs期间的过流不动作).
5.栅关断电源
IGBT需要一个+15V开栅电压以获得一个低
开电压,以及-5V关栅电压,以防止关状态时的错
动作.
这是一个内装电路,可从20V供电产生恒电
压,以实现IGBT栅关断.不要加外部电压到脚1.
十. 注意
1. 输入电路与输出电路分开
输入电路(光耦合器)接线远离输出电路接线
以保证有适当的绝缘强度和高的噪音阻抗.
2. 在推荐的操作条件下使用
如果遵守第7部分推荐的操作条件,IGBT工
作最佳.
n 注意由于超过了IGBT栅电压;所以过高驱动供电电压会损坏IGBT,并且不足的
驱动电压会不正常地增加IGBT的ON电压.
n 注意过高的输入电流会增加驱动电路的信号延迟,并且不足的输入电流会引起驱动
电路操作不稳定.
n 注意不足的栅电阻能增加IGBT和稳流二极管的开关噪音.
n 注意没能遵守推荐的操作条件的地方.
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十一. 操作波型
1. EXB850
操作条件
Vcc=20V Iin=4Ma IGBT模块
2MB150-060
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2. EXB841
操作条件
Vcc=20V Iin=4Ma IGBT模块
2MB150-060
输入-输出波型
过流波型与EXB851一样

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