公司名稱：深圳市源晶微電子有限公司
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更新時間：2007-4-21 15:47:37

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KA841是在日本富士EXB841的基礎(chǔ)上改進(jìn)的產(chǎn)品，增加了信號封鎖功能，保護(hù)IGbt更安全。
TX-KA841 IGBT驅(qū)動器

原理框圖



特點

單管大功率IGBT模塊驅(qū)動器。
EXB841的改進(jìn)型，管腳與EXB841完全兼容，缺省參數(shù)也基本相同，可直接代換。
可按缺省值直接使用，也可根據(jù)需要調(diào)節(jié)盲區(qū)時間、軟關(guān)斷的速度、故障后再次啟動的時間。
IGbt短路時的集射極電壓閾值的設(shè)定可用電阻精細(xì)調(diào)節(jié)，也可使用穩(wěn)壓管調(diào)節(jié)。
使用單一電源，驅(qū)動器內(nèi)部設(shè)有負(fù)壓分配器，減少了外部元器件。
電源電壓可在20－27V間，用戶選擇范圍寬。電源電壓的變化不影響過流閾值的設(shè)定。

應(yīng)用


可驅(qū)動IGbt (300A/1200V或 500A/600V) 一只
外形尺寸

　




電性能參數(shù)(除另有指定外,均為在以下條件時測得:Ta=25℃,Vp=20V,Fop=50KHz,模擬負(fù)載電容CL=100nF)

參數(shù)
符號
測試條件
最小值
典型值
最大值
單位

輔助電源電壓(1) Vp 20 24 27 V
電源電流 Iio CL=0 10 mA
Iil
CL=100n 100
輸入脈沖電流幅值(2)
Ipwm
　
9 10
12 mA
輸出電壓(3)
Voh
Rg=2Ω
CL=100nF
14
14.5
15
V

Vol
-4
-4.5
-5

輸出電流 Iohp
Fop=20KHz
Ton=2μS
　 6
　 A
Iolp
　 -6
　
輸出總電荷
Qout
　 　 2000
2800
nC

絕緣電壓
VISO
50Hz/1 min
　 3500
　 Vrms

工作頻率
Fop
CL=100nF 0
　 60
KHz

占空比 δ 0 100 ％
最小工作脈寬 Tonmin CL=100nF 0.8 μS
上升延遲
Trd
Rg=2Ω,Ipwm=10mA 　 0.2
0.4
　

μS

下降延遲
Tfd
　 0.4
0.7

上升時間
Tr
Rg=2Ω,CL=100nF 　 0.6
0.8

下降時間
Tf
　 0.5
0.7

保護(hù)動作閾值(4)
Vn 用戶設(shè)置，典型值為缺省值 8.5
　 V

保護(hù)盲區(qū)(5) Tblind 用戶設(shè)置，最小值為缺省值 1 μS
軟關(guān)斷時間(6) Toff 用戶設(shè)置，典型值為缺省值 Vp=20V 8

μS

Vp=24V 4.6
Vp=27V 3.5
故障后再啟動時間(7) Trst 用戶設(shè)置，典型值為缺省值 Vp=20V 0.7 8

mS

Vp=24V 1.1 10
Vp=27V 1.3 13
故障信號電流
Iflt 5 10 mA
故障信號延遲 Tflt 50 nS
共模瞬態(tài)抑制
CMR 30 KV/μS
工作溫度
Top
　 -30
　 80
℃

存儲溫度
Tst
　 -50
　 120
℃


注：
1. 驅(qū)動器的工作電壓Vp推薦24V。

2. 輸入端串連一個電阻Ri和電容Ci后接到PWM脈沖，Ri使輸入電流為Ipwm，即Ri=(Vim－1.5)/10mA；Ci=220pF，Vim為輸入PWM信號峰值。當(dāng)PWM IC的供電電壓為15V時，可取Ri=1.1K。

3. 輸出負(fù)壓值與工作電壓Vp有關(guān)，Vol=Vp-15。

4. 觸發(fā)過流保護(hù)動作時的10腳對15腳的電壓。當(dāng)10腳對15腳(即IGbt的發(fā)射極)的電位升高到8.5V時啟動內(nèi)部的保護(hù)機(jī)制，在5、15腳間接一個電阻Rn可以降低過流保護(hù)的閾值，并在其上并聯(lián)一個10nF的抗干擾電容。具體關(guān)系是Rn/Vn（KΩ/V）＝∞/8.3，220/7.7，100/7.2，68/6.8，47/6.3，33/5.7，27/5.3，22/4.9，18/4.5，15/4.1，12/3.7，10/3.3，8.2/2.9，6.8/2.6，5.6/2.3。為安全起見，用戶調(diào)試時可以先接比預(yù)算值稍小的電阻，提高保護(hù)靈敏度。

5. 檢測到IGbt集電極的電位高于保護(hù)動作閾值后到開始軟關(guān)斷的時間。因為各種尖峰干擾的存在，為避免頻繁的保護(hù)影響開關(guān)電源的正常工作，設(shè)立盲區(qū)是很有必要的。表中數(shù)據(jù)是在10腳輸入6V/μS的斜波信號作為模擬的集電極電壓時得到的；對于工作中的突然短路故障，實際的盲區(qū)時間要比表中數(shù)據(jù)略大0.5μS左右。在6、15腳間接一個電容Cblind可以調(diào)大盲區(qū)時間，關(guān)系為Cblind/Tblind(pF/μS)＝0/1，22/1.7，47/2.2，68/3，100/4.1，150/6.1。為安全起見，用戶調(diào)試時可以先接比預(yù)算值稍小的電容，提高保護(hù)靈敏度。

6. 驅(qū)動脈沖電壓降到0電平的時間。在9、7腳接一個電容Coff，可加大軟關(guān)斷時間，在Vp=24V時的關(guān)系為Coff/Toff(nF/μS)＝0/4.6，2.2/6，4.7/7.5，10/10。在9、11腳間接一個電阻Roff和二極管的串聯(lián)網(wǎng)絡(luò)(其中二極管的正極接11腳)，可以加快軟關(guān)斷過程，在Vp=20V時的關(guān)系為Roff/Toff(KΩ/μS)＝∞/7，2.2/61、1.5/5.7、1/5.3、0.68/4.7、0.47/4.1、0.33/3.5。
軟關(guān)斷開始后，驅(qū)動器封鎖輸入PWM信號，即使PWM信號變成低電平，也不會立即將輸出拉到正常的負(fù)電平，而要將關(guān)斷過程進(jìn)行到底。軟關(guān)斷開始的時刻，驅(qū)動器的11腳輸出低電平報警信號，可以接一個光耦，將信號傳送給控制電路。

7. 短路故障發(fā)生后，驅(qū)動器軟關(guān)斷IGbt，如果控制電路沒有采取動作，則驅(qū)動器再次輸出驅(qū)動脈沖的間隔時間。在8、14腳接一個電容Creset，可延長再次啟動的時間，在Vp=20V時的關(guān)系為Creset/Trst(nF/mS)＝0/0.7，1/1.4，2/2.0，基本線性關(guān)系。


應(yīng)用連接圖



1. 普通使用，可以不接Cdead、Creset、Coff。
2. 濾波電容Cc、Ce、Cp可用22～47μF電解電容、再各并聯(lián)一個1μ以上的CBB無感電容，耐壓Cc、Ce>=25V，Cp>=35V。Re＝4.7－10Ω/0.125W。Rge>=4K7/0.25W。
3. 選取故障輸出光耦的串聯(lián)電阻R2時，要考慮到11腳輸出的低電平接近于負(fù)電源Vee。
4. 隔離反饋二極管Dhv應(yīng)選用高壓快恢復(fù)管，如HER107、FUR1100等。
5. 在已有電源中替換EXB841的方法請見：替換
6. KA841短路保護(hù)特性的測試請見：測試

特別提醒：謹(jǐn)防輸出短路。

過流保護(hù)曲線：



管腳說明：
1、2：信號輸入端。
3、4：空腳。
5：過流時的集電極發(fā)射極電壓設(shè)置端。
6：盲區(qū)時間設(shè)定端。
7：驅(qū)動器的輔助電源Vp的負(fù)端。
8：短路保護(hù)后再次啟動時間設(shè)定端。
9：軟關(guān)斷時間設(shè)定端。
10：IGbt電流檢測端，接IGBT的集電極。
11：故障信號輸出端。12：空腳。
13：驅(qū)動器輸出端，接IGBT的柵極。
14：驅(qū)動器的輔助電源Vp的正端。
15: 驅(qū)動器內(nèi)部的參考地，接IGBT的發(fā)射極。