IGBT光耦驱动技术在造纸行业的应用！

　　中国是电力电子出口的大国，我国的造纸工艺来源于古代。下面我介绍一下IGBT驱动技术在怎样在造纸行业广泛流行的!

　　电力电子技术在当今急需节能降耗的工业领域里起到了不可替代的作用;而IGBT在诸如变频器、大功率开关电源等电力电子技术的能量变换与管理应用中，越来越成为各种主回路的首选功率开关器件，因此如何安全可靠地驱动IGBT工作，也成为越来越多的设计工程师面临需要解决的课题。

　　在使用IGBT构成的各种主回路之中，大功率IGBT驱动保护电路起到弱电控制强电的终端界面(接口)作用。因其重要性，所以可以将该电路看成是一个相对独立的“子系统”来研究、开发及设计。

　　大功率IGBT驱动保护电路一直伴随IGBT技术的发展而发展，现在市场上流行着很多种类非常成熟的大功率IGBT驱动保护电路专用产品，成为大多数设计工程师的首选;也有许多的工程师根据其电路的特殊要求，自行研制出各种专用的大功率IGBT驱动保护电路。本文对这些大功率IGBT驱动保护电路进行分类，并对该电路需要达到的一些功能进行阐述，最后展望此电路的发展。此外本文所述大功率IGBT驱动保护电路是指应用于直流母线电压在650V～1000V范围、输出电流的交流有效值在100A～600A范围的场合。

　　2.大功率IGBT驱动保护电路的分类

　　按照大功率IGBT驱动保护电路能够完成的功能来分类，可以将大功率IGBT驱动保护电路分为以下三种类型:单一功能型、多功能型、全功能型。

　　2.1单一功能型

　　单一功能型的大功率IGBT驱动保护电路一般是由光耦和功率缓冲器构成，如HCPL-3150等，如图1所示。它将普通控制信号的TTL/CMOS输入电平信号转变为正负十几伏的IGBT门极驱动输出电平，正负电平的幅值取决于隔离电源。

　　工程师进行设计时可将它配上隔离电源电路、死区控制电路、逻辑处理电路、门极驱动电阻等，就可直接驱动IGBT，形成最简单的大功率IGBT驱动保护电路;也可以自己配上一些外围电路形成多功能型驱动器。

　　单一功能型的大功率IGBT驱动保护电路的最大优点是应用灵活、成本较低。它既可以应用于诸如斩波、BOOST等需要单只IGBT运行的主回路，也可以应用于由多只IGBT组成的半桥、单相全桥、三相全桥等主回路。由于需要另配隔离电源电路、逻辑处理电路等，所以留给设计工程师的开发任务量大，这也是单一功能型的大功率IGBT驱动保护电路的最大缺点。这里的逻辑处理电路一般是指上电顺序逻辑及各类保护处理等功能。

　　此外像HCPL-3150等驱动器的驱动能力有限，一般都在3A以下，如果驱动600A以上的IGBT就需要外接更大的功率缓冲电路或采取其它措施。

　　光耦隔离方式的优点是转换电路简单，易于应用。由于上升延时及下降延时在500ns左右的量级，所以适用在频率较低的领域。如果需要故障回传到主控系统，则需要另外一路光耦。为了方便使用，也有将这两个光耦集成在一个封装之内的产品，如HCPL-316J等等。目前市场上光耦隔离方式的最大工作隔离电压VIORM在3500V左右。

　　脉冲变压器隔离方式的转换电路相对复杂，一般需要使用专用集成电路，但是由于其运行速度高，适用在频率较高的领域，而且故障回传不需要其它绕组，隔离通道相对简单。只要空间位置允许，变压器隔离可以因为绕制工艺的改进做到非常高。此外一些对动态的隔离有要求的应用场合，要求隔离电路的dv/dt耐量非常高，而使用脉冲变压器隔离则可以达到75kV/μs以上的水平。

　　大功率IGBT驱动保护技术的发展完全是受到IGBT发展的影响而发展的，随着半导体技术的进一步发展，新的器件乃至新型的IGBT的诞生，以及新的主回路拓扑的诞生，会出现新颖的驱动保护技术。

　　先进光半导体由南方先进联合日本归国华侨杨振林博士团队合资成立，以南方先进为主要投资方、杨博士团队为技术核心的一家专业从事光电器件、光耦合器、光耦继电器等光电集成电路以及光电驱动等产品，研发团队涵盖设计、制造、销售和服务的高新技术企业，先进光半导体拥有先进的光电器件全自动生产线，具有年产8000万只光电光耦器件的生产能力。现阶段先进光半导体的光耦继电器、光耦合器等主要产品用于：蓄电系统．智能电表．自动检测设备．电信设备．测量仪器．医疗设备．通信设备．PC端．安防监控．O/A设备．PLC控制器．I/O控制板等，依托于光半导体综合的设计技术和芯片制造技术优势，先进光半导体期望在有广阔发展前景的光电控制领域深耕，逐步提升产品的技术附加值，扩充技术含量更高的产品线。

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