充电桩IGBT模块选型实例

充电桩IGBT模块选型实例
本文介绍了一个额定功率输出 3.5KW-7KW；工作频率：50HZ±1HZ的充电桩IGBT模块选型实例
在智能充电桩中IGBT模块被作为开关元件使用。

IGBT综合了GTR和MOSFET的优点，具有良好的特性，IGBT模块应用在充电桩控制回路中：主要由DSP控制器，扩展RAM，IGBT驱动保护电路，IGBT温度监测电路，去极化放电回路，三相电流电压监控电路，蓄电池状态监测保护电路等构成，目的是实现充电的智能化。

充电系统在工作时，主电路和控制回路相互作用，实现对铅酸蓄电池组的安全、快速和智能充电。

充电桩变换器电路原理图
充电桩工作电源要求如下：
交流工作电压：220V±15％；
交流工作频率：50Hz±1H z；
额定输出功率：3.5kW、7kW。

按照充电系统的要求，选择IGBT作为电路的开关器件构成系统的功率变换电路，实现对智能充电的控制。

经过综合分析，我们选择模块化的IGBT，同单个的IGBT相比它更安全，性能更可靠，使电路设计更为合理。

所以，我们选择富士公司的2MBll00L-120快速型IGBT 模块，它非常适合高速开关电路，耐压高VcEs=1200V，允许电流Ic=100A；而且具有较低的通态压降VcE的最大值也只有5V；开通时间和关断时间分别只有1．29．s和1．51．ts，具有良好的开关速度；额定功率为800W，触发电压为20V。

如图2所示，为2MBll00L-120快速型IGBT模块的等效电路，从图2中我们很容易发现它等价于2个分立的IGBT管构成的电路。

在充电系统中，只需要两个2MBll00L-120快速型IGBT模块就可以构成功
率变换电路的逆变部分。

2MBll00L-120快速型IGBT模块的等效电路
IGBT驱动的选择
本方案IGBT驱动多采用专用的混合集成驱动器，目前市场上比较常用的有三菱公司的M579系列，如M57962L，M57959L；富士公司的EXB系列，如EXB840，EXB841，EXB850和EXB851。

同一系列的不同型号其引脚和接线基本相同，但是根据充电系统的要求，被驱动IGBT模块的容量和开关频率以及输入电流幅值等参数等进行选择适合的型号。

根据充电桩系统要求选择EXB841驱动器，对系统IGBT 模块进行驱动。

EXB841是高达300A的1200V IGBT，它的驱动电路连接如图3。

因为驱动电路信号延迟gps，所以此混合IC适用于高约40KHZ的开关操作。