关键词：驱动器 高速大容量 IGBT GH-038
GH-038是日本三社电机制作所推出的高速大容量IGBT驱动器。它内置高速光耦，可实现输入、输出间的隔离，采用高密度集成电路封装，单一电源工作，不需要输入级限流电阻，可直接驱动300A、600V以内的功率IGBT模块。
1 引脚排列及功能
GH-038采用8脚封装，对外引出6个引脚。它的外形和引脚排列所示，各引脚的名称、功能及用法如表1所列。
表1 GH-038的引脚说明
| 引脚号 | 符 号 | 名 称 或 功 能 | 用 法 |
| 1 | VIN- | 驱动脉冲输入负端 | 接用户脉冲形成部分的输出地端 |
| 2 | VIN+ | 驱动脉冲输入正端 | 接用户脉冲形成部分的输出正端 |
| 5 | E | 驱动脉冲输出参考地 | 接被驱动IGBT发射极 |
| 6 | Vcc | 驱动脉冲输出级电源端 | 接用户提供的驱动电源，该电源应与引脚1、2所接脉冲形成部分的电源隔离 |
| 7 | Uo | 驱动脉冲输出端 | 直接接被驱动IGBT栅极 |
| 8 | GND | 驱动输出级电源地端 | 接用户提供的驱动输出级电源地 |
表2 GH-038的极限参数和电特性
| 参 数 | 符号 | 测试条件 | 额 定 值 | 单 位 | ||
| 最小值 | 典型值 | 最大值 | ||||
| 电源电压 | Vcc | 23.0 | 26 | 28.0 | V | |
| 输出正向驱动电压 | VOH | Vcc=26.0V | 16.0 | 18.0 | 19.0 | V |
| 输出反向驱动电压 | VRB | Vcc=26.0V | 7.0 | 8.0 | 9.0 | V |
| 输入电压 | VIN | 5.0 | 7.0 | V | ||
| 输入电流 | VIN | VIN=5.0V | 9.0 | 10.0 | 12.0 | mA |
| 正向驱动电流 | Ig1 | 脉宽2μs,占空比0.05以下 | 4.0 | 6.0 | A | |
| 反向驱动电流 | Ig2 | 脉宽2μs,占空比0.05以下 | 4.0 | 6.0 | A | |
| “低电平→高电平”传输延迟时间 | TPLH | Vcc=26.0V IF=10mA | 1.5 | μs | ||
| “高电平→低电平”传输延迟时间 | TPHL | Vcc=26.0V IF=10mA | 1.5 | μs | ||
| 上升时间 | tr | Vcc=26.0V IF=10mA | 1.0 | μs | ||
| 下降时间 | tf | Vcc=26.0V IF=10mA | 1.0 | μs | ||
| 临界电压上升率 | dv/dt | 15k | 30k | V/μs | ||
| 输入、输出间耐压 | Viso | AC 50/60Hz 1分钟 | 交流2500 | V | ||
| 工作温度 | TOP | -25～+80 | ℃ | |||
| 贮存温度 | Tstg | -40～+125 | ℃ | |||
2 内部结构及工作原理
GH-038的内部结构及工作原理简图所示。由图可知，内部电阻R1用来限流，电路R4、稳压管W和电容C2构成了负偏压形成电路。其作用是把用户提供的单一电源转换为正、负双电源，以满足关断过程中驱动IGBT时的需的反压并加速IGBT的关断。当加在引脚2与脚1之间的驱动脉冲信号为高电平时，GH-038内的光电耦合器导通，其副边晶体管在经内部整形电路A整形后输出高电平，该高电平使互补功放输出级的上NPN管导通，以向被驱动的IGBT施加正向驱动电压，该等效电压的幅值为Vcc减去稳压管W的稳压值；而当驱动输入脉冲信号为低电平时，光耦截止，整形电路A输出低电平，互补功放输出级中的NPN管截止，PNT管导通，向被驱动IGBT施加以幅值为W管稳压值的等效反压，以使被驱动的IGBT模块快速关断。
3 主要特点及特性参数
3.1 主要特点
GH-038的主特点如下：
●工作功耗很小，可高密度安装；
●单电源工作，供电要求极为简单；
●可直接驱动300A、600V以内的IGBT；
●片内光电耦合器已集成有330Ω的限流电阻。因此，在输入脉冲幅值最高为5V时，可不接外部限流电阻；
●内置高速光电耦合器，隔离电压可高达2500VAC；
3.2 特性参数
GH-038的极限参数和电特性如表2所列。
4 应用
4.1 典型接线
GH-038可直接用来驱动300A、600V以内的功率IGBT模块，图3给出了使用GH-038驱动IGBT的典型接线图。
4.2 输入、输出波形
图4所示为GH-038的输入、输出波形，图中给出了tPHL、tPLH及tr、tf的定义。
4.3 应用注意事项
GH-038是一种高速大容量的IGBT驱动器集成电路，使用时应注意以下两点：
（1）保证工作电压稳定的滤波电容应尽可能靠近GH-038安装，且电容量最小应选10μF以上的高质量电容。
（2）串入栅极的电阻应根据推荐的栅极的电阻值来选用。在保证GH-038输出峰值电流不超过8A的条件下，可以根据传输延迟时间、被驱动的IGBT的集-射极间的浪涌电压值来折衷考虑该电阻的具体取值。
