大功率半橋
前言
我公司針對(duì)要求高可靠性的應(yīng)用場(chǎng)景推出了大功率半橋功率模塊,該模塊具有高可靠,低損耗,保護(hù)功能完善等特點(diǎn)。模塊使用簡(jiǎn)單方便,模塊自帶驅(qū)動(dòng)電源,只需一路15V電源供電即可實(shí)現(xiàn)對(duì)半橋的兩個(gè)IGBT管驅(qū)動(dòng)部分供電;模塊的控制部分與功率部分隔離,MCU可以直接驅(qū)動(dòng)模塊,適合大部分環(huán)境惡劣,振動(dòng)大,可靠性要求高的場(chǎng)合。
IGBT是先進(jìn)的第三代功率模塊,在太陽(yáng)能逆變器、風(fēng)能設(shè)備、電動(dòng)汽車、無(wú)軌電車驅(qū)動(dòng)等方面有著廣泛的使用,IGBT作為功率變換的核心部件在其中起著巨大的作用。我公司針對(duì)這些應(yīng)用特別開發(fā)的大功率驅(qū)動(dòng)半橋模塊,可以根據(jù)需要靈活的組成各種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),極大的簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)和開發(fā)流程,降低了設(shè)計(jì)人員的工作強(qiáng)度。
半橋結(jié)構(gòu)是兩個(gè)功率開關(guān)器件(如 MOS 管、三極管等)以圖騰柱的形式相連接,以中間點(diǎn)作為輸出,提供方波信號(hào)。上下兩個(gè)功率管由兩個(gè)獨(dú)立的信號(hào)控制,當(dāng)一個(gè)功率管開時(shí),另一個(gè)關(guān)斷,這樣在中間輸出點(diǎn)就得到電壓從0到電源電壓的脈沖信號(hào)。
把功率開關(guān)器件和驅(qū)動(dòng)電路集成在一起,使大功率半橋功率模塊使用非常方便,具有IPM智能功率模塊一樣的功能,而且還內(nèi)部集成有過(guò)電壓,過(guò)電流和過(guò)熱等故障檢測(cè)電路,并可將檢測(cè)信號(hào)送到CPU。它由高速低功耗的管芯和優(yōu)化的門極驅(qū)動(dòng)電路以及快速保護(hù)電路構(gòu)成。即使發(fā)生負(fù)載事故或使用不當(dāng),也可以保證模塊自身不受損壞。
大功率半橋模塊具有如下特點(diǎn):
(1)內(nèi)含驅(qū)動(dòng)電路和驅(qū)動(dòng)電源電路。設(shè)定了合理的IGBT驅(qū)動(dòng)條件,驅(qū)動(dòng)電路與IGBT間的距離很短,輸出阻抗很低,穩(wěn)定可靠。
(2)內(nèi)含過(guò)電流保護(hù)(OC)、短路保護(hù)(SC)。通過(guò)檢測(cè)各IGBT集電極電流實(shí)現(xiàn)保護(hù),當(dāng)IGBT發(fā)生異常,都能可靠的對(duì)IGBT管保護(hù)。
(3)內(nèi)含驅(qū)動(dòng)電源欠電壓保護(hù)(UV)。每個(gè)驅(qū)動(dòng)電路都具有UV保護(hù)功能。當(dāng)驅(qū)動(dòng)電源電壓小于規(guī)定值UV時(shí),產(chǎn)生欠電壓保護(hù)。
(4)內(nèi)含過(guò)熱保護(hù)(OH)。OH是防止IGBT、FRD(快恢復(fù)二極管)過(guò)熱的保護(hù)功能。IGBT模塊內(nèi)部的絕緣基板上溫度檢測(cè)元件來(lái)檢測(cè)絕緣基板溫度Tc。。
(5)內(nèi)含報(bào)警輸出(Fo)。Fo是向外部輸出故障報(bào)警的一種功能,當(dāng)OH及下橋臂OC、Tj、UV保護(hù)動(dòng)作時(shí),通過(guò)向控制IPM的微機(jī)輸出異常信號(hào),停止系統(tǒng)。
(6)IGBT模塊和驅(qū)動(dòng)模塊的牢固固定,使得大功率半橋模塊具有高抗振動(dòng)能力,滿足惡劣條件下的使用。
下圖為大功率半橋產(chǎn)品