IGBT的驅動電路VLA517的改進

摘 要：大功率的IGBT廣泛地應用在各類電力變換裝置中。為了保障IGBT 器件和VLA517可靠地工作，必須有效地設計與合理地使用IGBT保護電路。

關鍵詞：IGBT； VLA517； 驅動電路； 保護電路

中圖分類號：TG434.1 文獻標識碼：A 文章編號：1006-3315（2013）11-179-001

IGBT（絕緣柵雙極型晶體管）是一種新型復合型器件。它具有高輸入阻抗、低導通壓降、熱穩定性好、驅動電路簡單、耐壓高等幾個方面的優點。IGBT專用高速驅動器VLA517是常用的集成驅動電路，它是EXB841的改進型。

一、VLA517的工作原理剖析

VLA517是IGBT 驅動專用模塊，它由放大電路、過流保護、5V基準電壓和輸出等部分組成。工作電壓為+20V，采用高速光耦實現隔離。其結構和工作原理如下。

（一）導通過程

（二）關斷過程

（三）過流保護動作

（一）降低過流保護的閾值

在快速恢復二極管后面串接相同規格的二極管，其個數根據保護閾值而定，或者反相串接一個穩壓管[2]，以保證在IGBT輕度過流時，就能發現并有效地關斷。連接電路如圖2所示，。該電路是在快恢復二極管后串聯了一個3V的穩壓管IN4727，以降低過流保護的閾值。

（二）VLA517內部1號和9號管腳內的穩壓二極管易損問題的解決辦法

VLA517的管腳1和9間的穩壓二極管VZ2的額定功率為0.5W，易于損壞[3]。VZ2損壞以后，1號管腳將懸空。通過設計外部電路，可以避免VZ2的損壞。具體做法是在VLA517的管腳2和9之間串接一個電阻和一個穩壓管，利用IN4733向IGBT的E極提供的5V電位。這樣，即使VZ1已損壞，VLA517仍然可以正常使用，只需更換VZ1即可。如圖2所示，C2和R3構成吸收回路。

圖2 改進后的VLA517的驅動電路圖

總之，通過降低過流保護閾值，確保了IGBT的安全性；通過外加電路改造了VLA517，使穩壓管損壞后便于更換，因而降低了成本，使用更安全、可靠。改進后的電路已經用于配電網單項接地的故障信號源的發生器中。

參考文獻：

[1]陳長江IGBT驅動保護電路EXB841的應用研究[J]武漢船舶職業技術學院學報，2004，（4）：22-23

[2]孫先緒，孫朔冬.GBT驅動模塊EXB841使用方法的改進[J]煤礦機電，2006，（1）：75-76

[3]肖廣大，閆強華.基于EXB841的IGBT驅動電路設計[J]電氣開關，2009，（5）：25-27