將ADuM4135柵極驅(qū)動(dòng)器與Microsemi APTGT75A120T1G 1200 V IGBT模塊配合使

本應(yīng)用筆記中描述的設(shè)計(jì)中的APGT  75A  120 IGBT是一種快速溝槽器件，采用Microsemi公司專有的現(xiàn)場隔膜IGBT技術(shù)。IGBT器件還具有低尾電流、高達(dá)20千赫的開關(guān)頻率和軟恢復(fù)并聯(lián)二極管，由于對稱設(shè)計(jì)，雜散電感低。所選IGBT模塊的高度集成可以在高頻下提供最佳性能，并且具有低結(jié)殼熱阻。

ADI公司的柵極驅(qū)動(dòng)技術(shù)用于驅(qū)動(dòng)IGBT。ADuM4135柵極驅(qū)動(dòng)器是一款單通道器件，在25 V  (VDD至VSS)的工作電壓下，典型驅(qū)動(dòng)能力為7 A源電流和吸電流。該器件的最小共模瞬變抗擾度(CMTI)為100千伏/微秒。ADuM4135可以提供高達(dá)30伏的正向電源，因此15伏電源足以滿足該應(yīng)用。

測試設(shè)置

電氣設(shè)置

顯示了系統(tǒng)測試電路如圖2的電氣設(shè)置。半橋兩端的輸入端施加DC電壓，輸入級增加一個(gè)900F(C1)解耦電容。輸出級是一個(gè)200 H  (L1)和50 F  (C2)的電感電容(LC)濾波器級，它對輸出進(jìn)行濾波，并將其傳輸?shù)? 至30 的負(fù)載(R1)。表1詳細(xì)說明了電源設(shè)備的測試設(shè)置。U1是DC高壓和高壓電源，T1和T2是單IGBT模塊。

空載試驗(yàn)

在空載測試設(shè)置中，模塊輸出端的輸出電流較低。在這種應(yīng)用中，使用30 電阻。

將ADuM4135柵極驅(qū)動(dòng)器與microsemi  apt  gt75a  120 t1 g  1200v  IGBT模塊配合使用

1 VDC是HV，高壓電壓。

2 IIN代表通過U1的輸入電流。

1所有溫度都由熱像儀記錄。

2從變壓器測量。

開關(guān)IGBT性能圖

負(fù)荷試驗(yàn)

測試配置類似于圖2所示的測試設(shè)置。表5總結(jié)了觀察到的結(jié)果，圖11至16顯示了不同電壓、頻率和負(fù)載下的測試性能和結(jié)果。

測試4在200伏、10千赫開關(guān)頻率和25%占空比下進(jìn)行。測試5在600伏、10千赫開關(guān)頻率和25%占空比下進(jìn)行。測試6在900伏、10千赫開關(guān)頻率和25%占空比下進(jìn)行。

1 IOUT是負(fù)載電阻R1中的輸出電流。

2 VOUT是R1兩端的輸出電壓。

3 POUT為輸出功率(IOUT   VOUT)。

開關(guān)IGBT性能圖及空載試驗(yàn)

大電流測試

測試配置類似于圖3所示的物理設(shè)置。表6總結(jié)了觀察到的結(jié)果，圖17至20顯示了不同電壓、頻率和負(fù)載下的測試性能和結(jié)果。

輸出負(fù)載的電阻因每次測試而異，如表1所示，其中2 至30 負(fù)載用于改變電流。測量VOUT，它是R1兩端的電壓。

測試7在300伏、10千赫開關(guān)頻率和25%占空比下進(jìn)行。測試8在400伏、10千赫開關(guān)頻率和25%占空比下進(jìn)行。

1引腳為輸入電源(IIN  車輛識別號)，其中車輛識別號為DC電源電壓。

交換IGBT的性能圖和負(fù)載測試

本部分的測試結(jié)果給出了不同目標(biāo)電壓下的開關(guān)波形。