基于IGBT模块驱动器M57962L的驱动电路详解

接线图 2023年10月25日 17:29 717 admin

隔离驱动产品大部分是使用光电耦合器来隔离输入的驱动信号和被驱动的绝缘栅，采用厚膜或PCB工艺支撑，部分阻容元件由引脚接入。这种产品主要用于IGBT的驱动，因IGBT具有电流拖尾效应，所以光耦驱动器无一例外都是负压关断。下面我们就以M57962L来为基础设计相关的驱动电路！

M57962L是专用于IGBT模块的驱动器，其内部集成了退饱和、检测和保护单元，当发生过电流时能快速响应，但慢关断IGBT，并向外部电路给出故障信号。它输出正驱动电压＋15V，负驱动电压－10V。M57962L具有如下特点。

(1)采用快速型光耦合器实现电气隔离，适合20kHz的高频开关运行。光耦合器一次侧已串联限流电阻(约185Ω)，可将5V的电压直接加到输入端，具有较高输入、输出隔离度(Uiso＝2500V，有效值)。

(2)采用双电源供电方式，以确保IGBT可靠通断。如果采用双电源驱动技术，其输出负栅极电压比较高。电源电压的极限值为＋18V／－15V，一般取＋15V／－10V。

(3)内部集成了短路和过电流保护电路。M57962L的过电流保护电路通过检测IGBT的饱和压降来判断是否过电流，一旦过电流，M57962L将对IGBT实施软关断，并输出过电流故障信号。

(4)输入端为TTL门电平，适于单片机控制。信号传输延迟时间短，低电平转换为高电平的传输延迟时间以及高电平转换为低电平的传输时间都在1．5μs以下。

1、硬件电路设计

本系统采用移相全桥软开关电路，即将Boost电路与全桥变换器合成一起组成单级PFC电路，该电路结构简单、效率高，可以实现对输入电流的整定，又可以工作在较大功率场合，发挥了全桥电路的优势。

系统主要由充电主电路和充电控制回路组成，图1为多功能充电系统硬件原理图。

基于IGBT模块驱动器M57962L的驱动电路详解第1张

2、系统工作原理

本设计采用了开关电源技术，最大功率为3500W，先将220V单相工频交流电，经4个二极管组成全桥电路进行整流，再经过大电容滤波得到300V左右的直流电，此时直流电中纹波较大。直流电通过由4个绝缘栅双极晶体管(IGBT)组成的全桥逆变器，得到电压可调的高频交流电，经高频变压器耦合到副边，再经全桥整流，最后经电感电容滤波得到纹波很小的直流电为蓄电池充电。多功能充电系统能为不同类型的蓄电池及容量不同的蓄电池充电，其充电过程中的充电电压、电流通过单片机实时控制，整个充电系统为反馈控制系统，单片机通过实时检测充电过程中的电流、电压及温度监测整个充电过程，有效地避免了充电过程中过流、过压及过热现象，使充电过程安全稳定地进行。

逆变桥前的空气开关是为了防止电路中出现短路或大电流损坏蓄电池或电子器件。单片机通过检测充电电流、电压及温度与充电前的设定值进行比较，控制输出4路PWM波到4个IGBT的栅极，从而控制其集电极到发射极电流通断时间，达到控制输出电压的目的。

基于IGBT模块驱动器M57962L的驱动电路详解第2张

由于IGBT需隔离驱动，本设计选用了三菱公司IBGT专用驱动芯片M57962L，图2是其应用电路。

由于选用了4只IGBT组成全桥逆变器，每个IGBT需要一个M57962L芯片驱动，而每个M57662L芯片需要3个电压等级即15V、l0V、5v为其供电，其中5v电压同时为MC9S12XS128单片机供电，本方案设计了一款功率为50W的变压器，为单片机及4个M57962L芯片供电，其次级绕组输出3组电压，经整流滤波稳压后，得到上述所需的3个电压。

以上就是基于IGBT模块驱动器M57962的L驱动电路的相关介绍，集成化模块构成的IGBT栅控电路因其性能可靠、使用方便，从而得到了普遍应用，也是驱动电路的发展方向。

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