概述
ADuM4136是一款單通道柵極驅動器,專門針對驅動絕緣柵極雙極性晶體管(IGBT)進行了優化。ADI公司的iCoupler ^?^ 技術在輸入信號與輸出柵極驅動器之間實現隔離。
可采用單極性或雙極性副電源工作,如果需要,可使用負柵極驅動器。
ADI公司芯片級變壓器還提供芯片高壓側與低壓側之間的控制信息隔離通信。芯片狀態信息可從專用的管腳讀取。當器件副邊出現故障時,可以在原邊對復位操作進行控制。
去飽和檢測電路集成在ADuM4136上,提供高壓短路IGBT工作保護。去飽和保護包含降低噪聲干擾的功能,比如在開關動作之后提供312 ns(典型值)的屏蔽時間,用來屏蔽初始導通時產生的電壓尖峰。內部537 μA(典型值)電流源可確保很少的器件數量,且如需提高抗噪水平,內部消隱開關也支持增加外部電流源。
需要考慮將副邊UVLO設置為IGBT通用的12 V閾值水平。
數據表:*附件:ADuM4136單電源 雙電源高電壓隔離IGBT柵極驅動器技術手冊.pdf
應用
特性
- 4 A峰值驅動輸出能力
- 輸出功率器件電阻< 1Ω
- 去飽和保護
隔離故障輸出
故障軟關斷 - 隔離故障和就緒功能
- 低傳播延遲:55 ns(典型值)
- 最小脈沖寬度:50 ns
- 工作溫度范圍:-40°C至+125°C
- 輸出電壓范圍至35 V
框圖
引腳配置描述
典型性能特征
應用信息
印刷電路板(PCB)布局
ADuM4136 IGBT 柵極驅動器無需外部接口電路用于邏輯接口。在輸入和輸出電源引腳處需要進行電源旁路,使用一個小陶瓷電容進行旁路。在輸出電源引腳 VISO 上,建議額外添加一個 10μF 的電容,為 ADuM4136 輸出提供所需的電荷。在輸出電源引腳處,應避免使用過孔,或使用多個過孔來降低旁路時的電感。較小電容兩端與輸入或輸出電源引腳之間的總引腳長度不得超過 20 毫米。
傳播延遲相關參數
傳播延遲是描述邏輯信號從輸入到輸出通過一個元件所需時間的參數。到邏輯高電平輸出的傳播延遲可能與到邏輯低電平輸出的傳播延遲不同。ADuM4136 將上升傳播延遲(tRise)定義為輸出從輸入高邏輯閾值 VIH 上升到 10% 閾值的時間,如圖 22 所示。同樣,下降傳播延遲(tFall)定義為輸出從輸入下降邏輯低電壓閾值 VIL 下降到 90% 閾值的時間。上升和下降時間取決于負載條件,且通常不包含在傳播延遲中,因為它們并非柵極驅動器的標準特性。
傳播延遲偏差是指在相同溫度、輸入電壓和負載條件下,多個 ADuM4136 元件之間傳播延遲的最大差異量。
保護特性
- 故障報告 :ADuM4136 為 IGBT 運行期間可能出現的故障提供保護。主要故障情況是退飽和。如果檢測到退飽和,ADuM4136 會關閉柵極驅動并將 FAULT 置為低電平。輸出保持禁用狀態,直到 FAULT 保持低電平超過 500ns,然后將其置為高電平。在 RESET 的下降沿,FAULT 會復位為高電平。當 RESET 保持高電平時,輸出保持禁用狀態。
- 退飽和檢測 :有時,與 ADuM4136 連接的 IGBT 會出現元件故障或失效。例如,電感 / 電機繞組短路或晶體管漏電流過大,會導致 IGBT 退出飽和狀態。為檢測這種情況并降低場效應管(FET)受損的可能性,ADuM4136 上使用了一個閾值電路。如果 DESAT 引腳超過 9.2V 的典型退飽和閾值(VDESAT (TH) ),同時高端驅動器處于開啟狀態,ADuM4136 會進入故障狀態并關閉 IGBT。此時,FAULT 引腳被置為低電平。內部提供一個 357μA(典型值)的電流源,用于提升充電電流。ADuM4136 內置了消隱時間,以防止 IGBT 首次導通時出現誤觸發。退飽和檢測與 FAULT 引腳報告退飽和故障之間的時間小于 2μs(tDESAT) 。將 RISE/FSET 置為低電平可清除故障。圖 23 中所示的 tBLANK, DESAT 時間約為 312ns(典型值),它使內部開關保持接地狀態,將消隱電容在 IGBT 導通初期拉低。
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