使用光耦合器件驱动IGBT的脉冲信号后级电路设计

驱动电路采用7只光耦合器件HCPL3120（贴片印字A3120），完成对6路逆变脉冲信号及1路制动开关信号的传输和直接驱动IGBT的任务。结合图6-9和图6-10说明驱动IC的工作过程。

图6-9 驱动电路的信号输入、输出回路示意图

驱动电路U1输出侧的供电电源取自开关电源，开关变压器T1二次绕组的输出电压，经D1、C1整流滤波，形成约23.5V的直流电压，引入U1的供电端8、5脚。从U1的供电来看，是一路0V为参考端的23.5V直流电源。在U1输入脉冲信号作用下，内部输出级电路V1导通时，输出端6/7脚电压为23.5V高电平；V2导通时，输出端6/7脚电压为0V低电平。U1相当于一个同相（放大）驱动器，对输出脉冲信号起到了功率放大作用，图6-10a所示波形是以电源0V为基准点，在U1输出端测得的脉冲电压波形。

为保障IGBT的可靠工作，通常为IGBT提供正的激励电压和负的截止电压。因而23.5V供电电源由R3、稳压二极管DW1组成的稳压电路，“裂变”为以0V∗为基准的+16V∗和-7.5V∗的正、负电源，以提供IGBT的栅-射极控制回路的正、负控制电压。若以0V∗（接IGBT的发射极）为基准电压参考点，从J1触冲端子上对IGBT的驱动脉冲电压进行测量，当U1内部输出级电路的V1导通时，加在IGBT的G、E极之间的正向激励电压为+16V∗；当V1截止、V2导通时，加在IGBT的G、E极之间的负向截止电压为-7.5V∗。图6-10b所示的波形，是以正、负电源的0V∗为基准点，在脉冲端子（U1的脉冲输出端）测得的脉冲电压波形。(www.xing528.com)

IGBT是电压控制器件，在G、E极之间形成一个C_GE电容，控制电压形成对C_GE电容的充、放电通路，所以仍需吸收一定的驱动电流，同时驱动电流在栅极电阻R2上形成有功功率损耗，所以仍要求驱动电路有一定的功率（电流）输出能力。

IGBT的+16V∗正向激励电压，形成对C_GE电容的I1充电电流回路；IGBT的-7.5V∗负向截止电压，则提供C_GE电容的I2放电电流通路，使C_GE电容的储存电荷快速中和、释放，达到加速IGBT截止和保障其处于截止状态的作用。

图6-10 驱动IC的输出电压波形