在 一 般 較 低 性 能 的 三 相 電 壓 源 逆 變 器 中 ， 各 種 與 電 流 相 關 的 性 能 控 制 ， 通 過 檢 測 直 流 母 線 上 流 入 逆 變 橋 的 直 流 電 流 即 可 ， 如 變 頻 器 中 的 自 動 轉 矩 補 償 、 轉 差 率 補 償 等 。 同 時 ， 這 一 檢 測 結 果 也 可 以 用 來 完 成 對 逆 變 單 元 中 IGBT實  現 過 流 保 護 等 功 能 。 因 此 在 這 種 逆 變 器 中 ， 對 IGBT驅 動 電 路 的 要 求 相 對 比 較 簡 單 ， 成 本 也 比 較 低 。 這 種 類 型 的 驅 動 芯 片 主 要 有 東 芝 公 司 生 產 的 TLP250， 夏 普 公 司 生 產 的 PC923等 等 。

這 里 主 要 針 對 TLP250做 一 介 紹 。

 TLP250包 含 一 個 GaAlAs光 發 射 二 極 管 和 一 個 集 成 光 探 測 器 ， 8腳 雙 列 封 裝 結 構 。 適 合 于 IGBT或 電 力 MOSFET柵 極 驅 動 電 路 。

 圖 2為 TLP250的 內 部 結 構 簡 圖 ， 表 1給 出 了 其 工 作 時 的 真 值 表 。

     TLP250的 典 型 特 征 如 下 ：

    1） 輸入閾值電流（IF） ： 5 mA（ 最 大 ） ；

    2） 電源電流（ICC） ： 11 mA（ 最 大 ） ；

    3） 電源電壓（VCC） ： 10～ 35 V；

    4） 輸出電流（IO） ： ± 0.5 A（ 最 小 ） ；

    5） 開關時間（tPLH /tPHL） ： 0.5 μ s（ 最 大 ） ；

    6） 隔離電壓：2500 Vpms（最小）。

表2給出了TLP250的開關特性，表3給出了TLP250的推薦工作條件。

    注 ： 使 用 TLP250時 應 在 管 腳 8和 5間 連 接 一 個 0.1 μ F的 陶 瓷 電 容 來 穩 定 高 增 益 線 性 放 大 器 的 工 作 ， 提 供 的 旁 路 作 用 失 效 會 損 壞 開 關 性 能 ， 電 容 和 光 耦 之 間 的 引 線 長 度 不 應 超 過 1 cm。

    圖 3和 圖 4給 出 了 TLP250的 兩 種 典 型 的 應 用 電 路 。

    在 圖 4中 ， TR1和 TR2的 選 取 與 用 于 IGBT驅 動 的 柵 極 電 阻 有 直 接 的 關 系 ， 例 如 ， 電源電壓為24V時 ，TR1和 TR2的Icmax≥ 24/Rg。

    圖 5給 出 了 TLP250驅 動 IGBT時 ，1 200 V/200 A的 IGBT上電 流 的實驗波形 （ 50 A/10 μ s） 。 可 以 看 出 ， 由于TLP250不具備過流保護功能 ，當 IGBT過流時， 通過控制信號關 斷 IGBT， IGBT中 電 流 的 下 降 很 陡 ， 且 有 一 個 反 向 的 沖 擊 。 這 將 會 產 生 很 大 的 di/dt和 開 關 損 耗 ， 而 且 對 控 制 電 路 的 過 流 保 護 功 能 要 求 很 高 。

   TLP250使 用 特 點 ：

    1）TLP250輸 出 電 流 較 小 ， 對 較 大 功 率 IGBT實 施 驅 動 時 ， 需 要 外 加 功 率 放 大 電 路 。

    2） 由 于 流 過 IGBT的 電 流 是 通 過 其 它 電 路 檢 測 來 完 成 的 ， 而 且 僅 僅 檢 測 流 過 IGBT的 電 流 ， 這 就 有 可 能 對 于 IGBT的 使 用 效 率 產 生 一 定 的 影 響 ， 比 如 IGBT在 安 全 工 作 區 時 ， 有 時 出 現 的 提 前 保 護 等 。

    3） 要 求 控 制 電 路 和 檢 測 電 路 對 于 電 流 信 號 的 響 應 要 快 ， 一 般 由 過 電 流 發 生 到 IGBT可 靠 關 斷 應 在 10 μ s以 內 完 成 。

4） 當 過 電 流 發 生 時 ，TLP250得 到 控 制 器 發 出 的 關 斷 信 號 ， 對 IGBT的 柵 極 施 加 一 負 電 壓 ， 使 IGBT硬 關 斷 。 這 種 主 電 路 的 dv/dt比 正 常 開 關 狀 態 下 大 了 許 多 ， 造 成 了 施 加 于 IGBT兩 端 的 電 壓 升 高 很 多 ， 有 時 就 可 能 造 成 IGBT的 擊 穿 。