HL601A厚膜集成电路的优点和应用

HL601A能实现IGBT的过电流、过电压等信号的双电平保护，具有动作门限准确、动作迅速及可靠性高的特点。它具有两级翻转电平，当达到第一级翻转电平时（额定值的120%）给出报警信号，在过载信号消失后能自动复位。当达到第二级翻转电平时（160%），电路自动翻转并保持和记忆翻转状态，使被保护器件自动封锁。此保护电路适用于以晶体管、GTR、IGBT、功率MOSFET、GTO等为主功率器件的电力电子装置中作为器件保护用。

1.引脚排列及功能

HL601A为单列直插式15引脚封装的厚膜集成电路，外形尺寸为长×宽×厚=40mm×28mm×6mm。引脚排列如图5-36所示，各引脚的名称、功能及用法见表5-2。

图5-36 HL601A的外形和引脚排列图

表5-2 HL601A的引脚说明

2.内部结构及工作原理

图5-37 HL601A的内部结构

HL601A的内部结构如图5-37所示。HL601A的内部由绝对值电路、双电平比较器、保持电路三部分组成。其工作原理：来自被保护电路的取样信号（可以是任意极性）通过绝对值电路转化为正信号，当其大于第一级保护门槛时，第一级保护动作，输出端（引脚10）由高电平（大于9V）转换为低电平（小于1V），经过电路的控制单元发出降栅压信号。若降栅压后被控制量值降低并低于第一级动作门槛值时，电路则恢复正常工作；如被控制量的检测值继续增加，达到第二级保护门槛时，则第二级比较器动作，经保持电路记忆动作状态，以便操作人员检查故障原因，并由控制单元发出软关断信号，封锁IGBT的驱动信号。

3.主要电参数和限制

1）电源电压：±15V±10%。

2）电源电流：≤10mA。

3）保护动作门槛电压：第一级（6±0.5）V，第二级（8±0.5）V。

4）保护输出电压：第一级高电平＞9V，低电平＜1V；第二级高电平＞12V，低电平＜V。

5）第二级保护最小动作延迟时间：＜1μs。(https://www.xing528.com)

6）第二级保护延迟时间可按下式计算：

t_d=3.6×10-3C+0.6 （5-5）

7）最大负载能力：高电平拉电流≤10mA，低电平灌电流≤10mA。

4.典型应用

（1）典型应用波形

HL601A的典型输出波形如图5-38所示。

（2）典型应用接线

图5-39所示为HL601A的典型应用接线图，图5-40所示为HL601A用于三相变频调速系统的过电压保护的原理图，为了保证隔离应采用霍尔电压传感器（HLV）检测直流电压，作为HL601A的保护输入，电路中HL601A的第一级保护输出用作封锁脉冲，第二级保护输出用来分断主电路进行集中式保护。

图5-38 HL601A保护后的输出波形

a）输入波形 b）第一级翻转电平波形 c）第二级翻转电平波形

图5-39 HL601A的典型应用接线图

图5-40 HL601A用于三相SPWMIGBT变频调速系统的过电压保护原理图