大功率的MOSFET和IGBT驱动芯片
EG3113大功率MOS管、IGBT管栅极驱动芯片用户手册说明书
版本变更记录目录1. 特性 (1)2. 描述 (1)3. 应用领域 (1)4. 引脚 (2)4.1 引脚定义 (2)4.2 引脚描述 (2)5. 结构框图 (3)6. 典型应用电路 (3)7. 电气特性 (4)7.1 极限参数 (4)7.2 典型参数 (5)7.3 开关时间特性及死区时间波形图 (6)8. 应用设计 (7)8.1 Vcc端电源电压 (7)8.2 输入逻辑信号要求和输出驱动器特性 (7)8.3 自举电路 (8)9. 封装尺寸 (9)9.1 SOP8封装尺寸 (9)9.2 DFN8封装尺寸 (9)EG3113芯片数据手册V1.01. 特性◼高端悬浮自举电源设计，耐压可达600V◼适应5V、3.3V输入电压◼最高频率支持500KHZ◼低端VCC电压范围2.8V-20V◼输出电流能力I O+/- 2A/2.5A◼内建死区控制电路◼自带闭锁功能，彻底杜绝上、下管输出同时导通◼HIN输入通道高电平有效，控制高端HO输出◼LIN输入通道低电平有效，控制低端LO输出◼外围器件少◼静态电流小于5uA，非常适合电池场合◼封装形式：SOP8，DFN82. 描述EG3113是一款高性价比的大功率MOS管、IGBT管栅极驱动专用芯片，内部集成了逻辑信号输入处理电路、死区时控制电路、闭锁电路、电平位移电路、脉冲滤波电路及输出驱动电路，专用于无刷电机控制器中的驱动电路。
EG3113高端的工作电压可达600V，低端Vcc的电源电压范围宽2.8V～20V，静态功耗小于5uA。
该芯片具有闭锁功能防止输出功率管同时导通，输入通道H IN内建了一个200K下拉电阻，LIN内建了上拉5V 高电位,在输入悬空时使上、下功率MOS管处于关闭状态,输出电流能力I O+/- 2/2.5A，采用SOP8封装。
3. 应用领域◼移动电源高压快充开关电源◼电动车控制器◼变频水泵控制器◼600V降压型开关电源◼无刷电机驱动器◼高压Class-D类功放4. 引脚4.1 引脚定义IN IN图4-1. EG3113管脚定义4.2 引脚描述5. 结构框图LOGNDVccHOVS VB图5-1. EG3113内部电路图6. 典型应用电路+12V+600VOUT图6-1. EG3113典型应用电路图7. 电气特性7.1 极限参数注：超出所列的极限参数可能导致芯片内部永久性损坏，在极限的条件长时间运行会影响芯片的可靠性。
几种用于IGBT驱动的集成芯片
几种用于IGBT驱动的集成芯片2. 1 TLP250（TOSHIBA公司生产）在一般较低性能的三相电压源逆变器中，各种与电流相关的性能控制，通过检测直流母线上流入逆变桥的直流电流即可，如变频器中的自动转矩补偿、转差率补偿等。
同时，这一检测结果也可以用来完成对逆变单元中IGBT实现过流保护等功能。
因此在这种逆变器中，对IGBT驱动电路的要求相对比较简单，成本也比较低。
这种类型的驱动芯片主要有东芝公司生产的TLP250，夏普公司生产的PC923等等。
这里主要针对TLP250做一介绍。
TLP250包含一个GaAlAs光发射二极管和一个集成光探测器，8脚双列封装结构。
适合于IGBT或电力MOSFET栅极驱动电路。
图2为TLP250的内部结构简图，表1给出了其工作时的真值表。
TLP250的典型特征如下：1）输入阈值电流（IF）：5 mA（最大）；2）电源电流（ICC）：11 mA（最大）；3）电源电压（VCC）：10～35 V；4）输出电流（IO）：± 0.5 A（最小）；5）开关时间（tPLH /tPHL）：0.5 μ s（最大）；6）隔离电压：2500 Vpms（最小）。
表2给出了TLP250的开关特性，表3给出了TLP250的推荐工作条件。
注：使用TLP250时应在管脚8和5间连接一个0.1 μ F的陶瓷电容来稳定高增益线性放大器的工作，提供的旁路作用失效会损坏开关性能，电容和光耦之间的引线长度不应超过 1 cm。
图3和图4给出了TLP250的两种典型的应用电路。
在图4中，TR1和TR2的选取与用于IGBT驱动的栅极电阻有直接的关系，例如，电源电压为24V时，TR1和TR2的Icmax≥ 24/Rg。
图5给出了TLP250驱动IGBT时，1 200 V/200 A的IGBT上电流的实验波形（50 A/10 μ s）。
可以看出，由于TLP250不具备过流保护功能，当IGBT过流时，通过控制信号关断IGBT，IGBT中电流的下降很陡，且有一个反向的冲击。
MOSFET和IGBT区别
MOSFET和IGBT区别MOSFET和IGBT内部结构不同,决定了其应用领域的不同。
1,由于MOSFET的结构，通常它可以做到电流很大，可以到上KA,但是前提耐压能力没有IGBT强。
2,IGBT可以做很大功率，电流和电压都可以,就是一点频率不是太高，目前IGBT 硬开关速度可以到100KHZ,那已经是不错了.不过相对于MOSFET的工作频率还是九牛一毛，MOSFET可以工作到几百KHZ,上MHZ，以至几十MHZ，射频领域的产品. 3,就其应用，根据其特点：MOSFET应用于开关电源，镇流器,高频感应加热,高频逆变焊机,通信电源等等高频电源领域；IGBT集中应用于焊机，逆变器，变频器,电镀电解电源，超音频感应加热等领域开关电源（Switch Mode Power Supply;SMPS) 的性能在很大程度上依赖于功率半导体器件的选择，即开关管和整流器。
虽然没有万全的方案来解决选择IGBT还是MOSFET的问题，但针对特定SMPS应用中的IGBT 和 MOSFET进行性能比较，确定关键参数的范围还是能起到一定的参考作用。
本文将对一些参数进行探讨，如硬开关和软开关ZVS （零电压转换）拓扑中的开关损耗,并对电路和器件特性相关的三个主要功率开关损耗—导通损耗、传导损耗和关断损耗进行描述。
此外，还通过举例说明二极管的恢复特性是决定MOSFET 或 IGBT导通开关损耗的主要因素，讨论二极管恢复性能对于硬开关拓扑的影响。
导通损耗除了IGBT的电压下降时间较长外,IGBT和功率MOSFET的导通特性十分类似。
由基本的IGBT等效电路（见图1）可看出,完全调节PNP BJT集电极基极区的少数载流子所需的时间导致了导通电压拖尾（voltage tail）出现。
这种延迟引起了类饱和（Quasi-saturation）效应，使集电极/发射极电压不能立即下降到其VCE（sat）值。
这种效应也导致了在ZVS情况下，在负载电流从组合封装的反向并联二极管转换到 IGBT的集电极的瞬间，VCE电压会上升。
IGBT与MOSFET以及BJT的性能对比
•BJT开关速度慢，为少子器件，有存储时间。
即使基极电流已经切断甚至反向，集电极与发射极仍然保持导通一段时间。
然后才进入下降时间。
这段时间产生了电压、电流交叉。
低压BJT由于β值高，存储时间小，主要损耗为导通损耗，开关损耗不太大。
IGBT擎住效应：IGBT在集电极与发射极之间有一个寄生PNPN晶闸管，其等效电路如下图所示。
在V2的基极与发射极之间并有一个扩展电阻Rbr，在此电阻上P型体区的横向空穴会产生一定压降，对J3结来说，相当于一个正偏置电压。
在规定的漏极电流范围内，这个正偏置电压不大，V2不起作用，当Id大到一定程度时，该正偏置电压足以使V2开通，进而使V2和V3处于饱和状态，于是寄生晶体管开通，栅极失去控制作用，此时，漏电流增大，造成功耗急剧增加，器件损坏。
晶闸管导通现象被称为IGBT擎住效应, 使用中应避免出现集电极电流过大的情况。
漏极电流有一个临界值Idm。
当Id＞Idm时便会产生擎住效应。
在IGBT关断的动态过程中，假若dvce/dt过高，那么在J2结中引起的位移电流会越大，当该电流流过体区扩展电阻Rbr时，也可产生足以使晶体管V2开通的正向偏置电压，满足寄生晶体管开通擎住的条件，形成动态擎住效应。
使用中必须防止IGBT发生擎住效应，为此可限制Idm值，或者用加大栅极电阻Rg的办法延长IGBT关断时间，以减少dv/dt 的值。
具体地说，这种缺陷的原因互不相同，与器件的状态有密切关系。
通常情况下，静态和动态擎住有如下主要区别：当晶闸管全部导通时，静态擎住出现。
只在关断时才会出现动态擎住。
这一特殊现象严重地限制了安全操作区。
为防止寄生NPN和PNP晶体管的有害现象，有必要采取以下措施：一是防止NPN部分接通，分别改变布局和掺杂级别。
二是降低NPN和PNP晶体管的总电流增益。
此外，擎住电流对PNP和NPN器件的电流增益有一定的影响，因此，它与结温的关系也非常密切;在结温和增益提高的情况下，P基区的电阻率会升高，破坏了整体特性。
大功率的MOSFET和IGBT驱动芯片
关键词：IGBT；驱动与保护；IXDN404引言绝缘栅晶体管IGBT是近年来发展最快而且很有前途的一种复合型器件，并以其综合性能优势在开关电源、UPS、逆变器、变频器、交流伺服系统、DC/DC变换、焊接电源、感应加热装置、家用电器等领域得到了广泛应用。
然而，在其使用过程中，发现了不少影响其应用的问题，其中之一就是IGBT的门极驱动与保护。
目前国内使用较多的有富士公司生产的EXB系列，三菱公司生产的M579系列，MOTOROLA公司生产的MC33153等驱动电路。
这些驱动电路各有特点，均可实现IGBT的驱动与保护，但也有其应用限制，例如：驱动功率低，延迟时间长，保护电路不完善，应用频率限制等。
本文，以IXYS公司生产的IGBT驱动芯片IXDN404为基础，介绍了其特性和参数，设计了实际驱动与保护电路，经过实验验证，可满足IGBT的实际驱动和过流及短路时实施慢关断策略的保护要求。
1 IXDN404驱动芯片简介IXDN404为IXYS公司生产的高速CMOS电平IGBT/MOSFET驱动器，其特性如下：--高输出峰值电流可达到4A；--工作电压范围4.5V～25V；--驱动电容1800pF<15ns；--低传输延迟时间；--上升与下降时间匹配；--输出高阻抗；--输入电流低；--每片含有两路驱动；--输入可为TTL或CMOS电平。
其电路原理图如图1所示，主要电气参数如表1所列。
表1 IXDN404主要电气参数符号参数测试条件最小值典型值最大值单位Vih输入门限电压，逻辑1空 3.5空空 VVil输入门限电压，逻辑0 空空空 0.8VVoh输出电压，逻辑1空 Vcc－0.025空空 VVol输出电压，逻辑0空空空0.025VIpeak峰值输出电流Vcc=18V4空空 AIdc连续输出电流Vce=18V空空 1Atr上升时间C1=1800pF Vcc=18V111215ns tf下降时间C1=1800pF Vcc=18V121417ns tond上升时间延迟C1=1800pF Vcc=18V333438ns toffd下降时间延迟C1=1800pF Vcc=18V283035ns Vcc供电电压空 4.51825VIcc供电电流Vin=＋Vcc空空10μA2 驱动芯片应用与改进图2为IXDN404组成的IGBT实用驱动与保护电路，该电路可驱动1200V/100A的IGBT，驱动电路信号延迟时间不超过150ns，所以开关频率图2由IXDN404组成的IGBT保护与驱动电路图1IXDN404电路原理图可以高达100kHz。
基于MOS管驱动芯片IR2104介绍
基于MOS管驱动芯片IR2104介绍
IR2104（S）是高电压，高速功率MOSFET和IGBT驱动器与依赖高和低侧参考输出通道。
逻辑输入与标准CMOS或LSTTL输出兼容，降低到3.3V逻辑。
输出驱动器具有高脉冲电流缓冲器级，用于最小驱动交叉导通。
该浮动通道可用于驱动从10到600V的高侧配置的N沟道功率MOSFET或IGBT。
1、引脚图：（上部视图）
2、引脚功能介绍
引脚功能介绍
1VCC电源10-20V
2IN逻辑输入
3/SD用于关断逻辑输入，低电平有效，低电平时上下管均处于关闭状态
4COM地
5LO低侧栅极驱动输出，与IN取反
6VS高侧浮动电源返回
7HO高侧栅极驱动输出，与IN相同
8VB高侧浮动电源
3、MOS管内部原理
4、时序图
当/SD为1时，HO=IN；LO取反IN，
当/SD为0时，不管IN输入什么，HO和LO都为0。
5、典型连接
其中：二极管可以选用1N5819,左侧电容可以选用10UF，右侧电容可以选用1.5uf，两个电阻可选用20R。
ir2104驱动电路原理
ir2104驱动电路原理IR2104驱动电路原理。
IR2104是一款高性能MOSFET和IGBT驱动器芯片，其内部集成了高低侧驱动器，可用于直流至直流（DC-DC）转换器、半桥和全桥逆变器、电机驱动器以及其他高频开关应用。
本文将介绍IR2104驱动电路的原理及其在电子领域中的应用。
IR2104驱动电路的原理。
IR2104采用了高低侧驱动器的设计，能够有效地控制功率器件的开关。
其内部包含了两个独立的驱动器，分别用于控制功率器件的高侧和低侧。
在工作时，高低侧驱动器通过外部电容器进行互补，以保证两个驱动器之间的互补性。
通过外部电阻和电容器的组合，可以调整IR2104的输出特性，以满足不同功率器件的驱动需求。
在使用IR2104时，需要注意以下几点原理：1. 输入信号，IR2104的输入信号为逻辑电平，可直接由微控制器或其他数字电路输出。
输入信号的频率和占空比将直接影响到功率器件的开关速度和工作效率。
2. 输出驱动，IR2104的输出驱动能力较强，可直接驱动功率MOSFET和IGBT，无需外部驱动器。
同时，IR2104的输出端还包含了反馈信号，可用于监测功率器件的工作状态。
3. 死区时间，IR2104内部集成了可调的死区时间电路，用于防止高低侧驱动器同时导通，避免功率器件出现短路故障。
通过外部电容器的调节，可以实现死区时间的精确控制。
IR2104在电子领域中的应用。
IR2104作为一款高性能的驱动器芯片，广泛应用于电子领域中的高频开关电路。
其主要应用包括但不限于以下几个方面：1. 电源转换器，IR2104可用于直流至直流（DC-DC）转换器的控制电路，实现高效率的能量转换。
其高低侧驱动器的设计，能够有效地降低功率损耗，提高系统的整体效率。
2. 逆变器，IR2104可用于半桥和全桥逆变器的驱动电路，实现直流到交流的转换。
通过精确控制开关频率和占空比，可以实现对交流电压的高效控制。
3. 电机驱动器，IR2104可用于电机驱动器的控制电路，实现对电机的高效驱动。
基于MOS管驱动芯片IR2104介绍
基于MOS管驱动芯片IR2104介绍IR2104是一款高性能、低成本的MOSFET和IGBT驱动器芯片。
它具有高速开关功能和内置保护功能，广泛应用于各种工业和汽车电子系统中。
IR2104采用了高度集成的设计，将电源、驱动电路和保护电路集成在一个小型的引脚脚位的封装中。
这种设计可以降低系统的复杂性和成本，并提高系统的可靠性和稳定性。
IR2104的主要特点包括：1.高速开关：IR2104具有高驱动电流和高驱动电压能力，能够实现快速开关和关断MOS管或IGBT。
这使得IR2104适用于高速开关应用，在开关频率较高的系统中表现出优秀的性能。
2.高性能保护功能：IR2104集成了多种保护措施，可以有效地保护MOS管或IGBT免受过电流、过温、过压和欠压等故障的损害。
这些保护功能可以大大提高系统的可靠性和稳定性。
3.低功耗设计：IR2104采用了低功耗设计，能够在工作时实现高效能力，从而降低系统的能耗。
这对于应用于电池供电系统或对能耗要求较高的系统中尤为重要。
4.宽工作电压范围：IR2104的工作电压范围广泛，可以适应各种不同的电源电压需求。
这使得IR2104可以灵活应用于不同的系统设计中。
5.强大的输出驱动能力：IR2104具有高驱动电流和高驱动电压能力，能够控制大功率MOS管或IGBT的开关。
这使得IR2104成为驱动高功率负载的理想选择，适用于各种不同的应用场景。
除了以上的特点之外，IR2104还具有其他一些优势。
例如，它具有高噪声抑制能力，可以有效地减少系统中的噪声干扰；它还具有高温稳定性，可以在高温环境下长时间稳定地工作。
总的来说，IR2104是一款功能强大、性能优越的MOSFET和IGBT驱动器芯片。
它的高速开关功能、内置保护功能和低功耗设计使它成为工业和汽车电子系统中的理想选择。
无论是在高速开关应用、大功率负载控制还是电能转换系统中，IR2104都能够以稳定、可靠的方式驱动MOS管或IGBT，并提供高质量的电源和保护功能。
栅极驱动芯片分类
栅极驱动芯片分类栅极驱动芯片是一种常见的电子元器件，它在电子设备中起到关键的作用。
栅极驱动芯片根据其工作原理和应用领域的不同，可以分为多个分类。
在本文中，将对栅极驱动芯片的几个主要分类进行介绍。
一、MOSFET驱动芯片MOSFET（金属氧化物半导体场效应晶体管）驱动芯片是栅极驱动芯片的一种重要类型。
它主要用于驱动和控制MOSFET晶体管的工作状态。
MOSFET晶体管是一种常见的功率开关，广泛应用于各种电子设备中。
MOSFET驱动芯片能够为MOSFET提供适当的电压和电流信号，确保其正常工作，并保护其免受过电流和过压等问题的影响。
二、IGBT驱动芯片IGBT（绝缘栅双极型晶体管）驱动芯片是另一种常见的栅极驱动芯片，它主要用于控制和驱动IGBT晶体管的工作状态。
IGBT晶体管是一种高压、高电流开关设备，广泛应用于电力电子领域。
IGBT驱动芯片能够为IGBT提供适当的电压和电流信号，确保其正常工作，并保护其免受过电流和过压等问题的影响。
三、LED驱动芯片LED（发光二极管）驱动芯片是专门用于驱动LED灯的栅极驱动芯片。
LED灯是一种常见的照明设备，具有高效、长寿命和环保等优点。
LED驱动芯片能够为LED提供适当的电流和电压信号，确保其正常发光，并控制其亮度和颜色。
四、LCD驱动芯片LCD（液晶显示器）驱动芯片是专门用于驱动LCD显示器的栅极驱动芯片。
LCD显示器广泛应用于电子设备中，如手机、电视、电脑等。
LCD驱动芯片能够为LCD提供适当的电压和电流信号，确保其正常显示，并控制其亮度、对比度和色彩等参数。
五、触摸屏驱动芯片触摸屏驱动芯片是专门用于驱动触摸屏的栅极驱动芯片。
触摸屏技术已经成为现代电子设备的重要组成部分，如手机、平板电脑等。
触摸屏驱动芯片能够感应和处理用户触摸输入，并将其转换为相应的电信号，实现对电子设备的操作和控制。
总结：栅极驱动芯片是电子设备中不可或缺的重要组成部分，根据其应用领域和工作原理的不同，可以分为多个分类，如MOSFET驱动芯片、IGBT驱动芯片、LED驱动芯片、LCD驱动芯片和触摸屏驱动芯片等。
四种典型的全控型器件
四种典型的全控型器件班级学号：********* 姓名：***日期：2013.10.3四种典型的全控型器件全控型器件：通过控制信号既可以控制其导通，又可以控制其关断的电力电子器件被称为全控型器件，又称为自关断器件。
四种典型全控型器件：只在汽车点火装置和电视机行扫描电路中进行试用。
自70年代中期开始，GTO的研制取得突破，相继出世了1300V/600A、2500V/1000A、4500V/2400A的产品，目前已达9kV/25kA/800Hz及6Hz/6kA/1kHz的水平。
(2)大功率晶体管（GTR）GTR是一种电流控制的双极双结电力电子器件，产生于本世纪70年代，其门极可关断晶闸管（Gate-Turn-Off Thyristor—GTO），电力晶体管（Giant Transistor-GTO），电力场效应晶体管（Power MOSFET），绝缘栅双极晶体管（Insulate-Gate Bipolar Transistor—IGBT）。
容量比较：（1）1964年，美国第一次试制成功了500V/10A的GTO。
在此后的近10年内，GTO的容量一直停留在较小水平，额定值已达1800V/800A/2kHz、1400v/600A/5kHz、600V/3A/100kHz。
(3)功率MOSFET目前制造水平大概是1kV/2A/2MHz和60V/200A/2MHz。
(4)绝缘门极双极型晶体管（IGBT）IGBT是由美国GE公司和RCA公司于1983年首先研制的，当时容量仅500V/20A，且存在一些技术问题。
目前，其研制水平已达4500V/1000A。
开关频率：GTO的延迟时间一般为1～2us;下降时间一般小于2us。
GTR的开关时间一般在几微秒以内，比晶闸管短很多，也短于GTO。
MOSFET的开关时间一般在10--100ns之间。
IGBT的开关时间要低于电力MOSFET。
驱动方式和驱动功率：GTO：电流驱动型，驱动功率大。
MOSFET和IGBT驱动器IR2136及其在电机控制中的应用
《电机技术》２００５年第１期． 13 .摘要：介绍一种新型的ＭＯＳＦＥＴ和ＩＧＢＴ驱动器ＩＲ２１３６的结构和原理，并用此芯片实现了电机矢量控制系统。
试验结果显示电机控制系统具有良好的特性，证明该芯片在实现电机控制系统中的实用性。
关键词：ＩＲ２１３６ＩＧＢＴＭＯＳＦＥＴ电机Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ａｎｄｐｒｉｎｃｉｐａｌ ｏｆ ＩＲ１２３６，ｗｈｉｃｈ ｉｓ ａ ｎｅｗ ｔｙｐｅ ＭＯＳＦＥＴ ａｎｄ ＩＧＢＴＤｒｉｖｅｒ．Ｗｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔ ａ ｖｅｃｔｏｒ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ ｍｏｔｏｒ，ｔｈｉｓｓｙｓｔｅｍ ｈａｓ ｓｈｏｗｎ ｇｏｏｄ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｓ ａｎｄ ｉｔｓ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓ ｖｅｒｉｆｙ ｔｈｅ ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ ｐｒａｃｔｉｃａｌｉｔｙ ｏｆ ｔｈｉｓ ｍｅｔｈｏｄ ｉｎｍｏｔｏｒ ｄｒｉｖｅｒｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＩＲ２１３６ＩＧＢＴＭＯＳＦＥＴＭｏｔｏｒ１引言功率元件驱动电路的特性在ＰＷＭ伺服系统中占有很重要的地位，在三相ＰＷＭ交流伺服系统中，逆变桥主电路有６个功率开关器件（功率ＭＯＳＦＥＴ或ＩＧＢＴ），若每个开关器件都用一单独的驱动电路驱动，则需６个驱动电路，至少要配备４个相互独立的直流电源为其供电，使得系统硬件结构复杂，可靠性下降。
ＩＲ２１３６是功率ＭＯＳＦＥＴ和ＩＧＢＴ专用栅极驱动集成电路，独有的ＨＶＩＣ（Ｈｉｇｈ ｖｏｌｔａｇｅ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｃｉｒｃｕｉｔ）技术使得它可用作驱动工作在母线电压高达６００Ｖ的电路中的功率ＭＯＳ器件。
其内部采用自举技术，使得功率驱动元件驱动电路仅需输入一个直流电源，使其实现对功率ＭＯＳＦＥＴ和ＩＧＢＴ的最优驱动。
它还具有完善的保护功能，它们的应用可提高系统的集成度和可靠性，并可大大缩小线路板的尺寸。
Imp3253(中文)
3253高压半桥驱动器1、内部集成600V 高压半桥驱动器2、VDD 到GND 之间有15.6V 钳位齐纳管3、超低启动电流4、内部死区时间控制，并且有低温度特 性5、CT 管脚实现保护关断功能6、增加欠压保护的迟滞电压（1V ）7、启动阶段Vlo 和Vho 输出脉冲宽度恒定8、更低的栅极驱动峰值（di/dt ）以提高 抗干扰能力9、低压输出端信号逻辑和RT 端相同 10、绿色无铅产品3253是一种高压、高速功率MOSFET 和IGBT 栅极驱动器，内部集成了高压半桥 驱动电路和一个前置振荡器，形成一款多 功能，更加安全一用的功率驱动芯片。
如 图2所示就是芯片的结构框图，管脚CT 具 有保护关断功能，可以用一个的电压信号 使驱动器停止输出。
此外，输出脉冲的宽 度保持一直，一旦VDD 上电超过开启阈值， 驱动器就能以更加稳定的频率振荡。
同时， 通过降低栅极驱动的di/dt 的峰值，增加欠 压闭锁阈值的迟滞电压道1V ，从而使电路 的抗噪声性能有答复提高。
特性概述 典型应用 RT VsCT Vlo600VMAXVDD Vb3253VhoShutdown GND高压半桥驱动器管脚分布内部结构框图 管脚名称 描述VDD 芯片电源电压Vin 输入信号RT 工作频率设定端GND 芯片地Vb 高电压输出端的上限电平Vho 高电压端输出信号Vs 高电压输出端的下限电平Vlo 低压输出驱动信号CT 预热时间控制以及关断模式控制端高压半桥驱动器绝对最大值范围绝对最大值范围是指各种工作、储藏等操作中的最大限定值，如果超出这个限定就会对芯片产生伤害。
其中所有的电压值都是相对于GND 端的绝对值电压, 所有电流都是正向流进负载的电流。
Symbol Definition M i n . Ma x . Units Vb 高压输出端的供电电压 -0.3 625V Vs 高压输出端的悬浮地电压 Vb —25 VB + 0.3 Vho 高压输出端的驱动信号 Vs —0.3 VB + 0.3 Vlo 低压输出驱动信号 -0.3 VDD + 0.3VRT RT 端的电压 -0.3 VDD + 0.3VCT CT 端电压 -0.3 VDD + 0.3IDD 电源端的供电电流 — 25IRT RT 端的电流 -5 5 dVs/dt Vs 端的电压变化率 -50 50 V/nsPD 最大功耗 @ TA ≤ +25°C(8 Lead DIP) — 1.0W(8 Lead SOIC) — 0.625 RthJA 芯片内部于外接环境之间的热阻抗 (8 Lead DIP) — 125°C/W (8 Lead SOIC) — 200 TJ 工作结温 -55 150°CTS 储藏温度 -55 150 TL 焊接温度 (烙铁直接接触, 10秒) — 300mA 电气参数V BIAS (V CC , V BS ) = 12V, CL = 1000 pF, CT = 1 nF ，温度= 25°C 。
意法半导体最新超结MOSFET与IGBT技术能效比较
意法半导体最新超结MOSFET与IGBT技术能效比
较
摘要
电机驱动市场特别是家电市场对系统的能效、尺寸和稳健性的要求越来越高。
为满足市场需求，意法半导体针对不同的工况提供多种功率开关技术，例如，IGBT和最新的超结功率MOSFET。
本文在实际工况下的一个低功耗电机驱动电路（例如，小功率冰箱压缩机）内测试了基于这两种功率技术的SLLIMM™-nano(小型低损耗智能模压模块)，从电热性能两个方面对这两项技术进行了详细的分析和比较。
1.前言
家电厂商不断地寻求更高的产品能效，以符合日益趋严的能效法规，达到降低能耗和节省电费的目的。
更具体地讲，主要需求是降低设备在低负载稳态以及满载工况下的功率损耗。
因此，研发高能效开关，特别是在低电流条件下实现高能效，是达到这个市场需求的关键要素，同时也是半导体厂商研发新技术的动力。
因为过去几年技术改良取得较大进步，意法半导体最新的功率MOSFET技术可以成功地替代变频电机控制器的IGBT开关，而且在很多应用领域特别是在低负载工况下是首选的功率开关解决方案。
除了对一般能效的持续需求外，整个变频系统设计还需要优化尺寸、可靠性和开发工作量。
为满足这些多重目标，在成功推出SLLIMM系列后，意法半导体的SLLIMM-nano产品家族新增两种不同的功率开关技术：
IGBT: IGBT: 3/5/8 A、600 V内置超高速二极管的PowerMESH™ 和沟槽。
POWER MOSFET与IGBT之基础知识
POWER MOSFET与IGBT之基础知识今天，POWER MOSFET(POWER METAL OXIDE SEMICONDUCTOR FIELD EFFECT TRANSISTOR：大功率金属氧化物半导体场效晶体管)已成为大功率元件(POWER DEVICE)的主流，在市场上居于主导地位。
以计算机为首之电子装置对轻薄短小化以及高机能化的要求带动POWER MOSFET的发展，此一趋势方兴未艾，技术之进步永无止境。
在庞大计算机市场支撑之下，IC 开发技术人员在「大功率元件采用单晶IC(MONOLITHIC)技术」方面促成了MOS系大功率元件的突破。
尤其是低耐压大功率MOSFET，随者其母体“MOS IC”之集积度的提高而性能大增（双极晶体管﹝BIPOLAR TRANSISTOR﹞无法达到）。
大功率MOSFET的动作原理十分容易了解，适合于驱动电路及保护电路等制成IC。
大功率元件（POWER DEVICE）不可避免地会发热，在此情况下，POWER MOSFET的MOS（METAL OXIDE SEMICONDUCTOR）系闸极（GATE）四周围绕的绝缘膜（材质通常为SiO2）的质量决定其特性及可靠度。
在元件技术及应用技术确立之时期，开发完成“AVALANCHE FET”并付诸生产，此种元件即使是在崩溃（AVALANCHE）之情况下也不会发生破坏。
之后，大功率MOSFET（POWER MOSFET）剩下的未解决课题是高耐压化，1998年在市场崭露头角的“COOL MOS”将业界水平一举提高至相当高的层次。
AVALANCHE FET 及COOL MOS可以说是确定MOS系大功率元件之评价的两大支柱。
在当初，IGBT（INSULATED GATE BIPOLAR TRANSISTOR）期待只将NCH POWER MOSFET 的基片（SUBSTRATE）的极性从n型变更成p型就能够实现高耐压、大电流元件，但是，IGBT 在本质上为双及元件（BIPOLAR DEVICE），对于单及元件（UNIPOLAR DEVICE）POWER MOSFET 世代的技术人员而言较为难以了解。
常用栅极驱动芯片
常用栅极驱动芯片常用栅极驱动芯片是一种用于驱动功率MOSFET（金属氧化物半导体场效应晶体管）的集成电路。
它们在各种应用中起着关键的作用，例如交流电源、电机驱动、电力电子等领域。
本文将介绍几种常见的栅极驱动芯片，并讨论它们的特点和应用。
1. IR2110IR2110是一种高性能MOSFET和IGBT驱动芯片。
它具有低功耗、高速驱动和可靠性高的特点。
IR2110的输出极性可调，并且具有低反馈电流特性，以提高系统的效率。
该芯片适用于高频应用，如电力电子和电机驱动。
2. IRS21844IRS21844是一种高电压、高速栅极驱动芯片。
它具有高达600V的驱动电压和2A的驱动能力，适用于高压应用。
IRS21844采用了高速低功耗的逻辑输入，能够实现快速的开关操作，适用于高频电源和电机控制系统。
3. TC4420TC4420是一种高性能MOSFET和IGBT驱动芯片。
它具有低功耗、高速驱动和高电流驱动能力。
TC4420的输入电压范围广，适用于各种逻辑电平驱动。
该芯片具有短路保护和过温保护功能，可以提高系统的可靠性。
TC4420广泛应用于电力电子、电机驱动和变频器等领域。
4. MAX4420MAX4420是一种高性能MOSFET和IGBT驱动芯片。
它具有低功耗、高速驱动和低电压逻辑输入的特点。
MAX4420的输出极性可调，适用于各种应用。
该芯片具有短路保护和过温保护功能，可以提高系统的可靠性。
MAX4420适用于低电压应用，如电池供电系统和便携式设备。
5. HIP4081AHIP4081A是一种高性能MOSFET和IGBT驱动芯片。
它具有低功耗、高速驱动和大电流驱动能力。
HIP4081A的输入电压范围广，适用于各种逻辑电平驱动。
该芯片具有过温保护和短路保护功能，可以提高系统的可靠性。
HIP4081A广泛应用于电力电子、电机驱动和电源管理等领域。
总结起来，常用栅极驱动芯片是一类关键的集成电路，用于驱动功率MOSFET和IGBT。
MOSFET 和 IGBT 的关系
IGBT是绝缘栅双极型晶体管（Isolated Gate Bipolar Transistor）,它是八十年代初诞生，九十年代迅速发展起来的新型复合电力电子器件。
IGBT将MOSFET与GTR的优点集于一身，既有输入阻抗高、速度快、热稳定性好、电压驱动型，又具有通态压降低、高电压、大电流的优点。
因此，IGBT的新技术、新工艺不断有新的突破；应用频率硬开关5KHz～40KHz，软开关40KHz～150KHz；功率从五千瓦到几百千瓦！IGBT器件将不断开拓新的应用领域，为高效节能、节材，为新能源、工业自动化(高频电焊机, 高频超声波, 逆变器, 斩波器, UPS/EP S, 感应加热)提供了新的商机。
IGBT专业为开关电源、逆变电源、变频电源、通信电源、车载电源、电焊机、变频器、马达控制器等提供全方位的服务，并在消防行业、仪器仪表、通信业、船舶工业、自动化控制、军用科研等高科技市场有良好的商业信誉。
MOSFET ['mɔsfet]n. 金属氧化物半导体场效应晶体管MOSFET:1. 场效应管它是以发光二极管（LED）、光伏二极管阵列（PVDA）作为隔离耦合器件、功率场效应管（MOSFET）作为输出器件集成一体的、具有高速开关切换功能的双列直插式微型化固体继电器。
2. 金属氧化物半导体场效应晶体管在此类应用中,通常用作电源开关的金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)是主要的热源.散热,又往往是降低IC可靠性,导致系统不稳定的罪魁祸首.3. 固态继电器...通道双向数字光电耦合器塑料数字光电耦合器汽车领域塑料光电耦合器塑料3.3V数字光电耦合器塑料数字隔离器固态继电器(MOSFET) 塑料电力线通信接口塑料袖珍隔离放大器塑料集成门驱动光电耦合器塑料智能功率模块接口光电耦合塑料隔离线接收器塑料隔离20...4. Metallic Oxide Semiconductor Field Effect Transistor本发明公开了一种直流固态功率控制的方法及装置，采用功率MOSFET(Metallic Oxide Se miconductor Field Effect Transistor)为开关器件，通过计算机向直流固态功率控制器发出“开关”数字控制信号，再通过外部接口电路将数字控制信号转化为功率MOSFET的驱...金属-氧化层-半导体-场效晶体管，简称金氧半场效晶体管（Metal-Oxide-Semiconductor Fi eld-Effect Transistor, MOSFET）是一种可以广泛使用在类比电路与数位电路的场效晶体管（f ield-effect transistor）。
IR2133驱动资料
2IR2233在功率驱动中的应用发表日期：2007-1-17 16:12:13 来源：《电子元器件应用》IR2233在功率驱动中的应用摘要：IR2233是IR公司生产的一种高压高边功率MOSFET和IGBT驱动器。
该器件内部集成了互相独立的三组半桥电路，并具有多种保护电路。
文中简要介绍了IR2233的电气性能、工作原理，给出了IR2233的典型应用电路。
关键词：三相桥驱动；绝缘栅双极型晶体管；保护电路付胜杰彭侠夫厦门大学引言绝缘栅双极型晶体管是一种由双极晶体管与MOSFET组合的器件，它既具有MOSFET的栅极电压控制快速开关特性，又具有双极晶体管大电流处理能力和低饱和压降的特点，近年来已在各种电力变换装置中得到广泛应用。
但是，IGBT的门极驱动电路往往会影响IGBT的通态压降、开关时间、开关损耗、承受短路电流能力及du/dt等参数，从而影响IGBT的静态与动态特性，因此在使用IGBT时,最重要的工作就是要设计好驱动与保护电路。
International Rectifier 公司的IR2233是专为高压、高速功率MOSFET和IGBT门极驱动而设计的功率驱动器件。
本文就IR2233在门极驱动中的工作原理及其应用作一简述。
IR2233的主要性能及内部结构IR2233的内部结构如图1所示。
该驱动芯片内部集成了三个独立的相对高边和低边输出通道可分别用于三相应用。
其逻辑输入与5 V CMOS或LSTTL输出电平兼容。
一个独立的运算放大器通过外部检测电阻可提供一个桥电流模拟反馈。
电流释放功能可通过该电阻终止传送的6个输出，关闭功能可用于终止全部6个输出。
IR2233提供了一个开漏故障输出可用于指示过流或欠压关闭功能，输出驱动器是一个高脉冲电流缓冲级，可用于最小驱动器的交叉导通，传输延迟匹配适合于高频应用。
在高边结构中，可用浮动通道驱动N沟道功率MOSFET或IGBT，工作电压达1 200 V。
正常工作时，芯片输出门极驱动电压为12～20 V，输出电流可达420 mA，典型开通关断时间为700 ns，最小死区时间为200 ns，适用于5HP以下的三相电机驱动。
IGBT和MOSFET馈电的高端驱动器
IGBT和MOSFET馈电的高端驱动器摘要：驱动电路看的电子器件主要功能是将电力电子主电路与控制电路形成有效的连接，是一种具有高效性的电力电子装置，其装置能够对整个电力电子器件的性能产生非常大的影响。
因此，使用高端驱动器，可以为相关器件工作提供高效性能保障，让其能够保持较为理想的工作状态。
此外，还可以有效缩短开关时间，在很大程度上降低开关损耗，提高相关电子器件的安全性。
关键词：IGBT；功率MOSFET；驱动器；驱动电路主要是以分立元件所组成，从当前的发展趋势来分析，通常都是使用集成驱动电路。
对于IGBT和MOSFET馈电提供驱动时，可以考虑选择SCALE集成驱动器。
这种驱动器具有非常高的可靠性，并能够提供多项功能。
在具体应用过程中，可以有效的提高驱动性能，并能够满足不同驱动输出通道数目以及隔离等实际要求。
1.SCALE驱动器性能特征以及组成结构分析1.1 SCALE驱动器特征分析SCALE驱动器在实际工作中其所提供的驱动电流能够达到18A，在进行输出驱动信号导通电平通过实际+15V，关断电平主要是以-15V为主。
SCALE驱动器的开关频率的主要范围以０-１００kHz，整个器件的电气隔离为500V-10KV，占空比为0-100%。
SCALE驱动器在设计时，还在其内部结构中集成了短路和过流保护系统电路，并能够识别隔离状态以及电源检测电路。
1.2 SCALE驱动器组成结构分析图1 SCALE驱动器器件组成结构示意图图1为SCALE驱动器器件组成结构示意图，其主要是几个功能模块所组成。
（1）逻辑与驱动电路接口模块。
此模块主要是针对两个通道提供驱动。
其工作原理是在输入端InA以及InB中PWM进行信号处理。
然后再将处理好的驱动信息传送至不同的驱动通道中的脉冲变压器。
因为，变压器通常情况下所传输的PWM信号，其传输频率范围以及占空比都非常宽。
所以逻辑与驱动电路接品模块可以针对性的来解决此问题，其主要表现为以下几个方面的功能：第一，能够为相关用户提供较为便捷的接口。
MOSFET_IGBT半桥驱动芯片IR2111的应用研究
缝纫机电机变频器， 硬 件 总 成 本 不 超 过 １００ 元 ， 这 和 动 辄 上千乃至上万的通用变频器价格形成了鲜明的对比。
表 １ 各驱动集成电路性能及价格
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５９
机电工程技术 ２!０""０８# 年第 $３７% 卷第 ０"#８ 期
研究与开发
大。从图 ２ （ ａ） 和图 ２ （ ｃ） 金相组织也可以看出， 无挤 压 力 时 合 金 形 成 粗 大 的 等 轴 粒 ， 主 要 由 α固 溶 体 组 成 。 由 扫 描 电 镜 及 能 谱 分 析 可 知 ， 晶 界 分 布 θ（ Ａｌ２Ｃｕ） 相 和 共晶组织。加压之后晶粒明显细化， 而且晶粒形状发生 明显变化， 形成细小的树枝晶。可知压力是铸造铝合金 的主要影响因素， 外部压力能提高气体在合金中的溶解 度， 并阻止气泡在液态金属中形核及长大； 压力也会降 低溶质元素在合金液中的扩散系数， 并加速铸件的凝固 过程， 因此多数情况下， 压力下凝固可减少铸件的显微 偏析和比重偏析， 这些都将提高挤压铸件内部质量。压 力也改变合金的凝固温度， 增加了金属与模具表面的热 交换率， 明显细化显微组织， 因此合金的性能随压力增 加明显。
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关键词：IGBT；驱动与保护；IXDN404引言绝缘栅晶体管IGBT是近年来发展最快而且很有前途的一种复合型器件，并以其综合性能优势在开关电源、UPS、逆变器、变频器、交流伺服系统、DC/DC变换、焊接电源、感应加热装置、家用电器等领域得到了广泛应用。
然而，在其使用过程中，发现了不少影响其应用的问题，其中之一就是IGBT的门极驱动与保护。
目前国内使用较多的有富士公司生产的EXB系列，三菱公司生产的M579系列，MOTOROLA公司生产的MC33153等驱动电路。
这些驱动电路各有特点，均可实现IGBT的驱动与保护，但也有其应用限制，例如：驱动功率低，延迟时间长，保护电路不完善，应用频率限制等。
本文，以IXYS公司生产的IGBT驱动芯片IXDN404为基础，介绍了其特性和参数，设计了实际驱动与保护电路，经过实验验证，可满足IGBT的实际驱动和过流及短路时实施慢关断策略的保护要求。
1 IXDN404驱动芯片简介IXDN404为IXYS公司生产的高速CMOS电平IGBT/MOSFET驱动器，其特性如下：--高输出峰值电流可达到4A；--工作电压范围4.5V～25V；--驱动电容1800pF<15ns；--低传输延迟时间；--上升与下降时间匹配；--输出高阻抗；--输入电流低；--每片含有两路驱动；--输入可为TTL或CMOS电平。
其电路原理图如图1所示，主要电气参数如表1所列。
表1 IXDN404主要电气参数符号参数测试条件最小值典型值最大值单位Vih输入门限电压，逻辑1空 3.5空空 VVil输入门限电压，逻辑0 空空空 0.8VVoh输出电压，逻辑1空 Vcc－0.025空空 VVol输出电压，逻辑0空空空0.025VIpeak峰值输出电流Vcc=18V4空空 AIdc连续输出电流Vce=18V空空 1Atr上升时间C1=1800pF Vcc=18V111215ns tf下降时间C1=1800pF Vcc=18V121417ns tond上升时间延迟C1=1800pF Vcc=18V333438ns toffd下降时间延迟C1=1800pF Vcc=18V283035ns Vcc供电电压空 4.51825VIcc供电电流Vin=＋Vcc空空10μA2 驱动芯片应用与改进图2为IXDN404组成的IGBT实用驱动与保护电路，该电路可驱动1200V/100A的IGBT，驱动电路信号延迟时间不超过150ns，所以开关频率图2由IXDN404组成的IGBT保护与驱动电路图1IXDN404电路原理图可以高达100kHz。
可应用于DSP控制的高频开关电源、逆变器、变频器等功率电路中。
根据IXYS公司的使用手册，IXDN404仅能提供0～＋Vcc的驱动脉冲。
我们在此基础上，增加5.1V稳压二极管Z3以实现－5V偏置电压；由稳压管电压为光耦6N137和反相器CD4069供电，节省了一路驱动电源；增加降栅压及慢关断保护电路，实现IGBT的保护功能；降栅压及慢关断电路是通过控制IXDN404供电电压Vcc来实现的，明显不同于其它保护电路的前级降压控制方式。
下面介绍其工作原理。
2.1 正常开通过程当控制信号为高电平时，快速光耦6N137导通，经过一级反相，输入IXDN404，输出＋15V 脉冲，IGBT正常导通。
同时，由于光耦输出为反相，V4截止，V5导通，C1由电源充电，C1电压不会超过9V，这是因为IGBT正常导通时Vces不高于3V，二极管D2导通，A点电位箝位在8V，加上电阻R10的压降，C点电位接近9V。
Z1截止，V2截止，V1导通，B点电位接近20V；Z2截止，V3截止，D点电位接近B点电位。
C1充电时间常数τ1=R9×C1=2.42μs，C1充电到9V的时间为t1=τ1ln[20/(20-19)]=1.45μs（1）2.2 正常关断过程当控制信号为低电平，光耦输出高电平，反相输出低电平，由于Z3箝位IXDN404输出脉冲为－5V，IGBT正常关断。
这时，V4导通，V5截止，C点电位保持在9V；Z1截止，V2截止，V1导通，B点电位接近20V；Z2截止，V3截止，D点电位接近B点电位。
图22.3 保护过程设IGBT已经导通，各点电位如2.1所说。
当电路过流时，IGBT因承受大电流而退出电阻区，Vces上升，二极管D2截止，A点对电容C1的箝位作用消失；C点电位从9V上升，同时Z1反向击穿，V2导通，V1截止，B点电位由R1和Rc以及IXDN404芯片内阻分压决定，箝位在15V，栅压降为10V。
栅压的下降可有效地抑制故障电流并增加短路允许时间。
降栅压运行时间为t2=τ1ln(20-0)/(20-13)=1.09μs（2）如果在这段时间内，电路恢复正常，D2导通，A点继续箝位，V2截止，V1导通，电路恢复2.1所说状态。
如果D2仍处于断态，也就是故障电流仍然存在，C点电压继续上升，经过t2时间上升到13V，Z2反向击穿，V3导通，电容C2通过电阻R12放电，D点与B点电位同时下降，IGBT栅压逐渐下降，实现慢关断过程，避免了正常关断大电流时所引起的过电压。
慢关断过程时间为t3，由C2和R12决定。
由IXDN404工作电压范围为4.5～25V，τ2=R12×C2=4.84μs，可知t3=τ2ln(15/4.5)=5.83μs（3）另外，在IGBT开通过程中，如果二极管D2不能及时导通，将造成保护电路的误动作，因此D2要选择快速二极管，也可通过适当增加Z1稳压值和增大电阻R9以增大C1充电时间常数延长保护电路动作时间。
但这与保护动作的快速性相矛盾，具体应用时要根据实际电路要求和功率器件的特性作出折中的选择。
2.4 几点说明1）为使驱动功率达到最大，本电路将两路输入输出并联使用，最大驱动峰值电流可达8A，这个峰值电流是由电容Cc瞬间放电产生；2）光耦6N137输出为输入反相，IXDN404为同相输入输出，为保证控制逻辑正确，中间需加一级反相器，也可采用带反相的IXDI404；3）图2中可在E点处加入一个光耦，其输出可作为短路保护信号送给控制逻辑，以封锁本路及其它各路的PWM信号，确保主电路安全；4）IXDN404驱动电路对脉冲信号非常敏感，实际操作时要保证连线尽量短，输出要用双绞线接IGBT，电路所用元器件也可采用贴片式，既缩小驱动电路体积，也提高了工作稳定度。
图3为实测IGBT的门极驱动信号，其中通道1为输入控制信号，通道2为输出驱动信号。
所用IGBT为仙童公司HGTG18N120BND。
从图中可以看出驱动电路延迟时间仅为100ns。
其中图3（d）为模拟IGBT过流时的保护波形，首先降栅压运行，然后慢关断，最后由于低电压供电，IXDN404输出驱动电压封锁在－2V左右。
3 结语由IXDN404组成的IGBT驱动与保护电路可满足IGBT驱动要求，其特点可归纳如下：--驱动电源＋20V单路供电，驱动栅压＋15V～－5V；--最大驱动峰值电流可达8A，满足大功率IGBT驱动要求；--电路信号延迟时间短，工作频率可以达到100kHz或者更高，可适应大多数电路需要；--可实现过流保护及降栅压慢关断功能；--电路成本相对较低。
综上所述，这种驱动保护电路是一种低成本、高性能的IGBT驱动电路。
几种用于IGBT驱动的集成芯片2 几种用于IGBT驱动的集成芯片2. 1 TLP250（TOSHIBA公司生产）在一般较低性能的三相电压源逆变器中，各种与电流相关的性能控制，通过检测直流母线上流入逆变桥的直流电流即可，如变频器中的自动转矩补偿、转差率补偿等。
同时，这一检测结果也可以用来完成对逆变单元中IGBT实现过流保护等功能。
因此在这种逆变器中，对IGBT驱动电路的要求相对比较简单，成本也比较低。
这种类型的驱动芯片主要有东芝公司生产的TLP250，夏普公司生产的PC923等等。
这里主要针对TLP250做一介绍。
TLP250包含一个GaAlAs光发射二极管和一个集成光探测器，8脚双列封装结构。
适合于IGBT或电力MOSFET栅极驱动电路。
图2为TLP250的内部结构简图，表1给出了其工作时的真值表。
TLP250的典型特征如下：1）输入阈值电流（IF）：5 mA（最大）；2）电源电流（ICC）：11 mA（最大）；3）电源电压（VCC）：10～35 V；4）输出电流（IO）：± 0.5 A（最小）；5）开关时间（tPLH /tPHL）：0.5 μ s（最大）；6）隔离电压：2 500 Vpms（最小）。
表2给出了TLP250的开关特性，表3给出了TLP250的推荐工作条件。
注：使用TLP250时应在管脚8和5间连接一个0.1 μ F的陶瓷电容来稳定高增益线性放大器的工作，提供的旁路作用失效会损坏开关性能，电容和光耦之间的引线长度不应超过1 cm。
图3和图4给出了TLP250的两种典型的应用电路。
在图4中，TR1和TR2的选取与用于IGBT驱动的栅极电阻有直接的关系，例如，电源电压为24 V时，TR1和TR2的Icmax≥ 24/Rg。
图5给出了TLP250驱动IGBT时，1 200 V/200 A的IGBT上电流的实验波形（50 A/10 μ s）。
可以看出，由于TLP250不具备过流保护功能，当IGBT过流时，通过控制信号关断IGBT，IGBT中电流的下降很陡，且有一个反向的冲击。
这将会产生很大的di/dt和开关损耗，而且对控制电路的过流保护功能要求很高。
TLP250使用特点：1）TLP250输出电流较小，对较大功率IGBT实施驱动时，需要外加功率放大电路。
2）由于流过IGBT的电流是通过其它电路检测来完成的，而且仅仅检测流过IGBT的电流，这就有可能对于IGBT的使用效率产生一定的影响，比如IGBT在安全工作区时，有时出现的提前保护等。
3）要求控制电路和检测电路对于电流信号的响应要快，一般由过电流发生到IGBT可靠关断应在10 μ s以内完成。
4）当过电流发生时，TLP250得到控制器发出的关断信号，对IGBT的栅极施加一负电压，使IGBT硬关断。
这种主电路的dv/dt比正常开关状态下大了许多，造成了施加于IGBT两端的电压升高很多，有时就可能造成IGBT的击穿。
2.2 EXB8..Series（FUJI ELECTRIC公司生产）随着有些电气设备对三相逆变器输出性能要求的提高及逆变器本身的原因，在现有的许多逆变器中，把逆变单元IGBT的驱动与保护和主电路电流的检测分别由不同的电路来完成。
这种驱动方式既提高了逆变器的性能，又提高了IGBT的工作效率，使IGBT更好地在安全工作区工作。
这类芯片有富士公司的EXB8..Series、夏普公司的PC929等。