TIDA-00181
具有 4 个输出的隔离式 IGBT 栅极驱动推挽式电源
TIDA-00181
概述
该参考设计通过单路 24 伏直流输入电源，为绝缘栅双极型晶体管 (IGBT) 栅极驱动器提供所需的隔离正负电压轨。IGBT 用于变频驱动器的三相逆变器中，以控制交流电机的转速。该参考设计采用推挽式隔离控制拓扑，提供符合 IEC61800-5 标准的隔离，旨在使用预稳压的 24Vdc 输入电源工作。
在稳压（5% 以内）输入源条件下，可通过推挽式 PWM 控制器，实现简单的开环自由振荡器。该拓扑本质上是一个正向转换器，其两个初级绕组共同构成双驱动绕组。与反激式或正激式拓扑相比，这可以更高效地充分利用变压器铁芯的磁化电流。与反激式和正激式配置相比，此配置的另一个优势是可以按比例增加电源输出，以满足更高功率驱动的需求。
此参考设计还利用推挽式拓扑的另一个优势，即可以通过单个控制器并联多个变压器，生成 3 相 IGBT 逆变器所需的所有隔离式电压轨。
最后，用于高功率驱动的大功率 IGBT 有时需要的栅极驱动电流会超过典型 IGBT 栅极驱动器所能提供的电流，为此，设计人员通常会使用额外的晶体管来提升栅极电流。该参考设计在正输出端提供 +16V，在负输出端提供 -8V，以补偿这些晶体管造成的额外压降。
特性
- 支持 6 个 IGBT 栅极驱动器，其可用于逆变器的 3 个桥臂（每个桥臂采用半桥配置）
- 推挽拓扑结构支持通过单个控制器并联变压器级，实现 3 相供电
- 采用预稳压 24V 输入
- 对于每个 IGBT，提供两个增强型隔离式低纹波 (<200mV) 输出：+16V (x2) & -8V (x2)
- 输出功率：每个 IGBT 为 2W，可扩展以支持更高功率的 IGBT
- 提供关断电源以实现安全转矩关闭 (STO) 功能的选项
- 额定支持高达 6A 峰值栅极驱动电流的输出电容器
- 设计成符合 IEC61800-5 标准
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| * | 设计指南 | 隔离型 4 轨推挽式 IGBT 门驱动电源 (Rev. A) | 英语版 (Rev.A) | 2016-9-28 | ||
| 白皮书 | Power Electronics in Motor Drives: Where is it? (Rev. A) | 2019-10-1 | ||||
| 应用手册 | Analysis of Power Supply Topologies for IGBT Gate Drivers in Industrial Drives | 2015-7-6 | ||||
| 应用手册 | Is Your IGBT Gate-Driver Power Supply Optimized | 2015-3-12 |