TIDA-00181

含 4 輸出的隔離式 IGBT 柵極推拉式電源

TIDA-00181

設計檔案

概覽

此參考設計透過 24V DC 輸入電源,為絕緣式閘極雙極電晶體 (IGBT) 閘極驅動器提供隔離式正負電壓軌。IGBT 用於三相逆變器中的變頻驅動器,以控制 AC 馬達的速度。此參考設計採用推挽式隔離控制拓撲,提供符合 IEC61800-5 規範的隔離功能,旨在透過預先穩壓的 24Vdc 輸入運作。

透過穩壓(5% 內)輸入來源,可使用推挽式 PWM 控制器實作簡易的開迴路自由運轉振盪器。此拓撲基本上是一個順向轉換器,具有兩個一次繞組,用於建立雙驅動繞組。如此可充分利用變壓器鐵心的磁化電流,比返馳或順向拓撲更有效率。相較於返馳式和順向式配置,此配置的另一個優點是電源輸出可針對更高功率的驅動器進行調整。

此參考設計也善用推挽式拓撲的另一個優勢,即可以透過單一控制器並聯控制多個變壓器,以產生 3 相 IGBT 逆變器所需的所有隔離電壓軌。

最後,用於較高功率驅動器的大型 IGBT 有時需要的閘極驅動電流,會超過典型 IGBT 閘極驅動器所能提供的電流,為此設計人員通常會使用額外的電晶體來進行閘極電流升壓。此參考設計在正輸出上提供 +16V,並在負輸出上提供 -8V,以補償這些電晶體中增加的壓降。

特點
  • 支援 3 個逆變器橋臂的 6 個 IGBT 閘極驅動器(每個橋臂皆為半橋配置)
  • 推挽式拓撲可從單一控制器實現三相電源的並聯變壓器級
  • 可在預先穩壓的 24V 輸入下運作
  • 每個 IGBT 的兩個強化隔離、低漣波 (< 200mV) 輸出:+16V (x2) 和 -8V (x2)
  • 輸出功率:每個 IGBT 為 2W,並可擴展為支援更高功率的 IGBT   
  • 可選擇關閉電源,以實現安全扭矩關閉 (STO) 功能
  • 輸出電容器的額定值支援高達 6A 的峰值閘極驅動電流
  • 設計符合 IEC61800-5 標準
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已開發完全組裝的電路板,僅供測試與性能驗證,且為非賣品。

設計檔案與產品

設計檔案

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TIDU355A.PDF (6637 KB)

參考設計概觀與已驗證的性能測試資料

TIDR780.ZIP (283 KB)

元件配置的詳細設計佈線圖概觀

TIDR781.ZIP (1692 KB)

元件配置的詳細設計佈線圖概觀

TIDR790.PDF (220 KB)

設計元件、參考指示項與製造商/零件編號的完整清單

TIDR782.ZIP (2851 KB)

IC 元件的 3D 模型或 2D 圖所使用的檔案

TIDR779.PDF (380 KB)

設計佈線圖與元件的詳細電路圖

產品

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