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用EG8010驱动大功率IGBT模块的驱动板

时间:2017-11-14
关键字:EG8010   IGBT模块   

这个话题的起因,是神八兄送了我几个大电流IGBT模块,有150A的,也有300A的,据说功率分别可以做到10KW和20KW以上,也是挡不住的诱惑,决定来试一试。但首先必须做一块能驱动这些大家伙的驱动电路板。经和神八兄多次商量后,决定还是用EG8010芯片,理由是:这款SPWM芯片价格便宜,功能很多,性能比较好,特别稳压特性很好。

 

用EG8010驱动大功率IGBT模块的驱动板

但是,用8010来驱动IGBT模块,也有二个问题需要解决:

第一个问题:8010的最大死区时间只有1.5US,而这些大模块,因为输入电容比较大,需要有比较大的死区时间,有时可能要放大到3US以上,才能安全工作。为了解决这个问题,我把8010的输出接法做了较大的改进,先把8010输出的4路用与门合并成2路,做成象张工的2285 1093这样的时序,再把二路SPWM分成4路,用与非门做成硬件死区电路,这样,死区时间就不受8010内建死区的限止了,可以随意做到几US。

这样的接法,还有一个大大的好处,就是H桥的4个管子功耗是平均的,不会出现半桥热半桥冷的现象。

 

用EG8010驱动大功率IGBT模块的驱动板

 

用EG8010驱动大功率IGBT模块的驱动板

第二个问题:因为IGBT模块的工作频率都比较低,一般要求在20K以下,但8010的载波频率比较高,神八兄经过实险和计算,决定用下面方式来解决,把原先8010用的12M晶振,改为10M晶振,这样,载频就降到19.5K,但输出基频就不到50HZ了,再把8010的18脚接高电平,也就是接成原60HZ的形式,这时实际输出就为50HZ了。这个方法,得到了屹晶公司许工的认可。

经过和神八兄多次的策划,大约花了一个月左右的“空闲”时间,我终于做出了第一块驱动板,见下面的图片,板子还是比较大的,长16CM,宽11.3CM。

 

用EG8010驱动大功率IGBT模块的驱动板

这块驱动板元器件特别多,有280个左右的元件。所以,画PCB和装样板,颇费了一番周折。

因为,一般大功率的机器,前级和后级可能是分离的,对于后级来讲,一般是接入360V左右的高压,就要能工作,所以,这个驱动卡的辅助电源是高压输入的,我用了一块PI公司的TNY277的IC,电路比较简单,但输出路数很多,有5路,都是互相隔离的。因功率不大,可以用EE20 EFD20等磁芯,但这类磁芯,找不到与它匹配的脚位有6+6以上的骨架,所以,只得用了EI28磁芯,用了11+11的骨架。下图是辅助电源部分的电路和TNY277的D极波形。

 

用EG8010驱动大功率IGBT模块的驱动板

 

用EG8010驱动大功率IGBT模块的驱动板

下面是这款驱动卡联上300A模块的图片,四路输出的图腾管是用D1804 和B1204,输出电流8A,在连上300A模块时,G极上升时间约为380NS左右(G极电阻10R),不算很快,但也不算特别慢了。我在模块上接入30V的母线电压,输出的正弦波如下图,可见,设计上没有明显的错误,时序也是对的。

 

用EG8010驱动大功率IGBT模块的驱动板

 

用EG8010驱动大功率IGBT模块的驱动板

现在,还有一个小问题:因为8010内建死区最小为300NS,不能到0死区,所以,还原的馒头波,可能会有150NS的收缩,造成合成的正弦波在过0点有一点交越失真,如果8010能做到有一档是0死区,我这个问题就能完美解决了。经和屹晶的许工联系,他说可以做成0死区的,看来是第二版可以做得更完美了。

驱动板做好了,但我这里没有大功率的高压电源进行带功率的测试,只得寄给神八兄,让他对这块驱动板进行一番全面的测试,现在,这块板还在路上。神八兄测试的过程和结果,可以跟在这个贴子上,经享众朋友。

在母线电压392的情况下,做短路试验,试了十多次,均可靠保护,没有烧任何东西,带载短路也试了几次,保护灵敏可靠,他现在用的是150A的IGBT模块。

能轻松启动10根1000W的小太阳灯管,神八兄最好测一下,你这种1000W的灯管,冷阻是多少欧,我这里有几根,冷阻只有4R。

还请神八兄再试一下启动感性负载,如果能启动常用的感性负载,如空调什么的,我觉得也差不多了,基本上达到了我们预先的设计目标。

这是试机现场照片:

 

用EG8010驱动大功率IGBT模块的驱动板

测试情况:

1.功率已加载到12KW,开风扇,模块温度不高。现在已把驱动板上的功率限止电路调到10KW。

2.在母线电压350V时,顺利启动了11根1000W的小太阳灯管。

3.轻松启动一台3700W的水泵,水泵工作正常。

4.测试了带感性负载情况下的短路保护,保护正常。

5.母线电压366V情况下,空载电流24MA,其中包括辅助电源部分13MA。

6.效率:4400W输出时,效率96.3%。

 

用EG8010驱动大功率IGBT模块的驱动板

发点测试的图

 

用EG8010驱动大功率IGBT模块的驱动板

这是空载的输入电压和输出电压

 

用EG8010驱动大功率IGBT模块的驱动板

 

用EG8010驱动大功率IGBT模块的驱动板

这个是带11根小太阳的输入电压和输出电压和输出电流,钳流表的电流不太准

 

用EG8010驱动大功率IGBT模块的驱动板

电感热不热 你450V电解电容10KW要多放个

电感风冷的情况下满载10KW温度可以接受,不开风扇电感只能在5KW以内不热,电感是用6平方的沙包线4个77110A叠在一起绕的电感。0.8MH

电容是小点现在是一个3300UF的再加一个就足够了,我的母线是28块100AH的电瓶串联起来的

 

用EG8010驱动大功率IGBT模块的驱动板

这电路在关闭spwm的同时能关闭双igbt下管,使4个igbt都处于关闭状态最好不过的.不知道这个线路能不能这样用

这样做不仅没有作用,而且还会带来负面影响,反相器输出低电平时对地是导通的,会导致正常的驱动问题,此电路也没有必要多此一举。

老师您好,我是一个初学者,想向您请教一下,igbt过流保护电路问题,下图为一个igbt驱动芯片,1引脚用来检测igbt是否过流,当igbt的c端电压高于7v时,igbt就会关断,我现在不明白的就是这个电路中Vcc加25v电压,igbt不导通时测量c端电压和驱动芯片电源端的地时,电压27v左右,这样1引脚就会误检测为过流,请你指教下,是不是电路错了???期待您的回复(稳压管我用的一个是10v,一个是15v)

 

用EG8010驱动大功率IGBT模块的驱动板

过流检测只是在导通时工作,而且还会延迟一会的.

老寿师傅,你后面驱动电路的负电压,是不是如我下图那样产生的?

 

未命名

这个图是对的,负压是这样产生,不过图腾到后面的全部错了,IGBT的E端子需要接6V的那个位置,Q2的C级接到GND2

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