优化IGBT驱动电路的电路设计

IGBT多采用专用的驱动集成电路,常用的IGBT驱动IC有富士公司的EXB系列(如EXB840、EXB841、EXB850、EXB851等)和三菱公司的M579系列(如M579621L、M57959L等),同一系列不同型号的IC引脚功能和接线基本相同,只是容量、开关频率和输入电流有所不同。

下面以三菱M579621L型为例来介绍IGBT驱动电路。M579621L型的内部组成及应用电路如图6-28所示。

图6-28 三菱M579621L型的内部组成及应用电路(https://www.xing528.com)

a)内部组成框图 b)应用电路

如图6-28b所示,控制电路送来的控制脉冲U_i经倒相放大后送到M579621L的（13）脚,在内部经光耦合器传送到有关电路进行驱动放大。当IC₁的④、⑤脚之间的内部晶体管导通时,参见图6-28a,+15V电压从IC₁的④脚输入,经内部晶体管后从⑤脚输出,再送到IGBT的G极,IGBT导通;当IC₁的⑥、⑤脚之间的内部晶体管导通时,-10V电压从IC₁的⑥脚入,经内部晶体管后从⑤脚输出,再送到IGBT的G极,IGBT关断。稳压二极管VS₂、VS₃的功能是防止IGBT的栅—射极之间正、负电压过大而击穿栅—射极。VS₁能将IC₁的①脚电压控制在20V以下。VD为过电流检测二极管,当流过IGBT的电流过大时,IGBT集—射极之间电压降增大(正常导通时电压降约为2V左右,过电流时可达7V),VD负极电压升高,IC₁的①脚电压上升,IC₁内部与检测电路控制有关的电路慢速关断④、⑤脚和⑤、⑥脚之间的晶体管,让IGBT关断,同时从⑧脚还输出故障指示信号(低电平),通过外接的光耦合器IC₂和有关电路指示IGBT存在过电流故障。