通用光纤隔离驱动在大功率IGBT中的应用

自MOSFET及IGBT问世以来，电压控制型电力电子器件，特别是IGBT正经历一个飞速发展的过程。IGBT单模块器件的电压越做越高，电流越做越大。同时，与之配套的驱动器件也得到了迅速发展。随着器件应用领域越来越广，电源设备变换功率越来越大，电磁T扰也相应增强。为此必须提高控制板的抗干扰能力，提高驱动耐压等级。于是，光纤的使用也就成为了必然。  

1 ICBT驱动的几种方式

不同功率等级的IGBT，对驱动的要求不尽相同，表1给出了目前常用的几种驱动方式的比较。  



由表l可知，在大功率电力变换装置中只能使用变压器或光纤隔离，其中尤以光纤隔离为最佳选择。  

2 光纤收发器的种类

目前，大部分光纤收发器均使用Agilen公司的几种产品型号。具体如表2(表中所列数据均为O～70℃使用条件，特殊标注除外)所列。

一般情况下，HFBR一1522，HFBR一2522使用较多，其电路如图1、图2所示，电路连接如图3所示。在大功率电力变换设备中，控制板与大功率模块驱动板之间1MBd的信号传输率已能满足要求，而且45m的距离也已足够使用，在实际使用中，光纤的长度可依要求选择。  



3 光纤传输在驱动电路中的具体应用

我们以Concept公司的专用高压IGBT驱动板(ItVI)ISD418F2-FZ2400R17KF6为例，描述其具体应用。驱动板的驱动对象是2400V／1700AIGBT，这种组合具有所有IPM的功能，具体电路框图如下图4所示。  







4 结语

通过引入光纤传送模式，控制信号通过光纤由控制板传输给驱动板，状态信号则由驱动板传输给控制板，完全杜绝了干扰问题，既实现了驱动控制，又监测了IGBT的工作状态，提高了工作的可靠性。