1引言

　　絕緣柵控雙極型晶體管IGBT的驅動問題是制約IGBT應用的關鍵技術之一。驅動電路性能不好，常常會造成功率IGBT的擊穿和損壞。因此為解決IGBT的驅動問題，世界上各IGBT制造商都在生產IGBT的同時，配套生產了其專用柵極驅動集成電路或模塊。如西門康公司的SKHI21、 SKHI22驅動模塊、日本富士公司的EXB8系列、日本三菱公司的M579系列等。在國內大家比較注意和應用較多的是日本富士公司的EXB840、 EXB850、EXB841和日本東芝公司的M57962L、M57959L，但這些驅動器在工作頻率超過30kHz時，其脈沖前后沿便變得較差，且內部采用印刷電路板設計，因此散熱不是很好，加之提供負柵偏壓的穩壓管被封裝在集成電路內部，這樣就可能因該穩壓管的損壞而使整個驅動芯片損壞，另外，由于穩壓管的穩壓值僅5V，這使得IGBT關斷時負偏壓偏低，從而導致該類柵極驅動芯片對IGBT驅動的不可靠，本文介紹的陜西高科電力電子有限責任公司生產的 HL402A（B）IG－BT驅動集成電路可以彌補EXB8系列和M579系列 IGBT驅動器的以上不足。

　　2 HL402A（B）簡介

　　HL402驅動器是國家“八五”攻關新成果，為國家級新產品。它具有先降柵壓、后軟關斷的雙重保護功能，其降柵壓延遲時間、降柵壓時間、軟關斷斜率均可通過外接電容器進行整定，因而能適應不同飽和壓降IGBT的驅動和保護。它的研制成功填補了國內空白，達到了國際90年代的先進水平。

　　2．1引腳排列及功能

　　HL402的外形尺寸及引腳排列如圖1所示。它采用單列直插式標準17引腳厚膜集成電路封裝，共有15個引腳。各引腳的功能如下：

　　●引腳17：內置靜電屏蔽層的高速光耦合器陽極連接端。應用中通過一電阻接正電源，亦可通過一電阻接用戶脈沖形成單元輸出端，要求提供的電流幅值為12mA，無論是接用戶脈沖形成部分的輸出還是接正電源，串入的電阻值均可按下式計算：

　　R＝VIN－2V／12mA（kΩ）

　　●引腳16：內置靜電屏蔽層的高速光耦合器陰極連接端。應用中直接接用戶脈沖形成部分的輸出（當引腳17通過電阻接正電源時），亦可直接與控制脈沖形成部分的地相連接（當引腳17接脈沖形成部分的脈沖輸出時）。

　　●引腳2：被驅動的IGBT脈沖功率放大輸出級正電源連接端。應用中接驅動輸出級電源，要求提供的電壓為25～28V。

　　●引腳4：被驅動的IGBT脈沖功率放大輸出級正電源參考地端。

　　●引腳5、10：為軟關斷斜率電容器C5連接端（其引腳10在HL202內部已與引腳4接通）。該兩端所接電容量的大小決定著被驅動的IGBT軟關斷斜率的快慢，推薦值為1000～3000pF。

　　●引腳11、10：降柵壓延遲時間電容器C6的連接端。該兩端所接電容器電容量的大小決定著降柵壓延遲時間的長短，該電容的推薦值為0～200pF，當該電容的容量較大時，短路電流峰值也較大，所以此電容一般可不接。

　　●引腳12、10：降柵壓時間定時電容器C7的連接端。當該電容器較大時，經過較長的降柵壓時間后，被驅動的IGBT才關斷，這意味著造成被驅動的IGBT損壞的危險性將增加。所以C7的值不能取得太大，但也不能取得太小，過小的C7將造成被驅動的IGBT快速降柵壓后關斷，這有可能導致回路中的電感因被驅動的IGBT快速關斷而引起過高的尖峰過電壓，從而擊穿被驅動的IGBT，所以C7的取值要適當，一般推薦值為510～1500pF。

　　●引腳1：驅動輸出脈沖負極連接端。使用時，接被驅動IGBT的發射極。

　　●引腳3：驅動輸出脈沖正極連接端。使用中經電阻RG后直接接被驅動IGBT的柵極。電阻RG的取值隨被驅動IGBT容量的不同而不同，當被驅動的IGBT為50A／1200V時，RG的典型值應為0～20Ω／1W。

　　●引腳9：降柵壓信號輸入端。使用中需經快恢復二極管接至被驅動IGBT的集電極，當需要降低動作門限電壓值時，可再反串一個穩壓二極管（穩壓管的陰極接引腳9）。需要注意的是：該快恢復二極管必須是高壓、超高速快恢復型，其恢復時間應不超過50ns，經反串穩壓二極管后，原來的動作門限電壓（8．5V）減去穩壓管的穩壓值即為新的門限電壓。降柵壓功能可通過將引腳13與引腳10相短接而刪除。

　　●引腳6：軟關斷報警信號輸出端，最大負載能力為20mA。它可作為被驅動的輸入信號的封鎖端，可通過光耦合器（引腳6接光耦合器陰極）來封鎖控制脈沖形成部分的脈沖輸出，亦可通過光耦合器來帶動繼電器，從而分斷被驅動IGBT所在的主電路。

　　●引腳8：降柵壓報警信號輸出端，最大輸出電流為5mA。該端可通過光耦合器（引腳8接光耦合器陰極）來封鎖控制脈沖形成部分的脈沖輸出，亦可通過光耦合器來帶動繼電器，從而分斷被驅動的IGBT所在的主回路。

　　●引腳5：軟關斷斜率電容器C5的接線端及驅動信號的封鎖信號引入端。使用中，可通過光耦合器的二次側并聯在C5兩端（集電極接引腳5，發射極接引腳10，發光二極管接用戶集中封鎖信號輸入）來直接封鎖被驅動IGBT的脈沖輸出。

　　●引腳7：空腳，使用時懸空。

　　1引言

　　絕緣柵控雙極型晶體管IGBT的驅動問題是制約IGBT應用的關鍵技術之一。驅動電路性能不好，常常會造成功率IGBT的擊穿和損壞。因此為解決IGBT的驅動問題，世界上各IGBT制造商都在生產IGBT的同時，配套生產了其專用柵極驅動集成電路或模塊。如西門康公司的SKHI21、 SKHI22驅動模塊、日本富士公司的EXB8系列、日本三菱公司的M579系列等。在國內大家比較注意和應用較多的是日本富士公司的EXB840、 EXB850、EXB841和日本東芝公司的M57962L、M57959L，但這些驅動器在工作頻率超過30kHz時，其脈沖前后沿便變得較差，且內部采用印刷電路板設計，因此散熱不是很好，加之提供負柵偏壓的穩壓管被封裝在集成電路內部，這樣就可能因該穩壓管的損壞而使整個驅動芯片損壞，另外，由于穩壓管的穩壓值僅5V，這使得IGBT關斷時負偏壓偏低，從而導致該類柵極驅動芯片對IGBT驅動的不可靠，本文介紹的陜西高科電力電子有限責任公司生產的 HL402A（B）IG－BT驅動集成電路可以彌補EXB8系列和M579系列 IGBT驅動器的以上不足。

　　2 HL402A（B）簡介

　　HL402驅動器是國家“八五”攻關新成果，為國家級新產品。它具有先降柵壓、后軟關斷的雙重保護功能，其降柵壓延遲時間、降柵壓時間、軟關斷斜率均可通過外接電容器進行整定，因而能適應不同飽和壓降IGBT的驅動和保護。它的研制成功填補了國內空白，達到了國際90年代的先進水平。

　　2．1引腳排列及功能

　　HL402的外形尺寸及引腳排列如圖1所示。它采用單列直插式標準17引腳厚膜集成電路封裝，共有15個引腳。各引腳的功能如下：

　　●引腳17：內置靜電屏蔽層的高速光耦合器陽極連接端。應用中通過一電阻接正電源，亦可通過一電阻接用戶脈沖形成單元輸出端，要求提供的電流幅值為12mA，無論是接用戶脈沖形成部分的輸出還是接正電源，串入的電阻值均可按下式計算：

　　R＝VIN－2V／12mA（kΩ）

　　●引腳16：內置靜電屏蔽層的高速光耦合器陰極連接端。應用中直接接用戶脈沖形成部分的輸出（當引腳17通過電阻接正電源時），亦可直接與控制脈沖形成部分的地相連接（當引腳17接脈沖形成部分的脈沖輸出時）。

　　●引腳2：被驅動的IGBT脈沖功率放大輸出級正電源連接端。應用中接驅動輸出級電源，要求提供的電壓為25～28V。

　　●引腳4：被驅動的IGBT脈沖功率放大輸出級正電源參考地端。

　　●引腳5、10：為軟關斷斜率電容器C5連接端（其引腳10在HL202內部已與引腳4接通）。該兩端所接電容量的大小決定著被驅動的IGBT軟關斷斜率的快慢，推薦值為1000～3000pF。

　　●引腳11、10：降柵壓延遲時間電容器C6的連接端。該兩端所接電容器電容量的大小決定著降柵壓延遲時間的長短，該電容的推薦值為0～200pF，當該電容的容量較大時，短路電流峰值也較大，所以此電容一般可不接。

　　●引腳12、10：降柵壓時間定時電容器C7的連接端。當該電容器較大時，經過較長的降柵壓時間后，被驅動的IGBT才關斷，這意味著造成被驅動的IGBT損壞的危險性將增加。所以C7的值不能取得太大，但也不能取得太小，過小的C7將造成被驅動的IGBT快速降柵壓后關斷，這有可