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TC962A-17D一单元大功率驱动板2000A 1700V

北京同创互达科技有限公司

TC962A-17D一单元大功率驱动板2000A 1700V

产品介绍：

大功率IGBT驱动板，内置一路驱动，输出驱动电流20A，
可驱动2000A/1700V以内的1只单管IGBT模块，
电流保护功能检测到过流信号后先降栅压，再延迟判断，确实短路时实行软关断，并封锁输入信号以执行一个完整的保护周期，未短路则恢复输出，避免干扰信号造成频繁启动
IGBT的栅极充电和放电速度可分别调节
含DC/DC辅助电源
输入电源15V可在12－20V、20－30V、12－50V内调节
板载正负极性保护。支持多种输入信号电平统一的输出使能端控制
应用于：UPS电源、逆变器、变频器、、伺服系统电焊机、感应加热.

参数：

参数	符号	测试条件	zui小值	典型值	zui大值	单位
输入脉冲信号幅值	Vpwm	用户调节，典型值为缺省值	3.3	15		V
输入脉冲电流幅值	Ipwm		9	10	12	mA
输出电压	Voh			14.5		V
输出电压	Vol			-8.5		V
输出电流	IOHP	Fop=20KHz Ton=2μS		20		A
输出电流	IOLP	Fop=20KHz Ton=2μS		-20		A
栅极电阻	Rg		0.5			Ω
输出总电荷	Qout	参见本表下的图线		20		uC
工作频率	Fop	参见本表下的图线	0		100	KHz
占空比	δ		0		100	％
zui小工作脉宽	Tonmin	CL=100nF		0.5		μS
上升延迟	Trd			0.5		μS
下降延迟	Tfd			0.6		μS
上升时间	Tr	Rg=1Ω,CL=220nF		0.6		μS
下降时间	Tf	Rg=1Ω,CL=220nF		0.6		μS
输出使能端电平		高电平使能（1－6mA）	4.5		18	V
输出使能端电平		低电平禁止			0.4
绝缘电压	VISO	输入信号与驱动输出间，50Hz/1 min		3500		Vrms
共模瞬态抑制	CMR			30		KV/μS

DC/DC辅助电源电性能参数（除另有外,均为在以下条件时测得:Ta=25℃,Vp=15V）

参数	符号	测试条件	zui小值	典型值	zui大值	单位
输入电压（1）	Vp		14.4	15	15.6	V
电源输入电流（2）	Ip	空载，每路		0.1		A
电源输入电流（2）	Ip	每路			0.6	A
输出电压	Vo			24.5		V
输出功率	Po	每路		5	6	W
效率	η			75		％

1. 输入电压也可以定制12－20V、20－30V、12－50V宽范围版本。
2. 输入电流与负载情况有关，当以20KHz的频率驱动一只800A/1200V的IGBT（如SKM800GA123D）时，大致需要电0.2A。同样频率驱动1只1600A/1200V（如FZ1600R12KE3）时，大致需要电流0.6A。
3. 上电启动时输入电源提供的功率需要加倍，否则可能无法正常启动。如果上电启动时使能端保持低电平，可不需额外功率。

工作条件

环境温度	符号	测试条件	zui小值	典型值	zui大值	单位
工作温度	Top		-30		70	℃
存储温度	Tst		-40		120	℃

短路保护性能（除另有外,均为在以下条件时测得:Ta=25℃,Vp=24V,Fop=50KHz,模拟负载电容CL=220nF）

参数	符号	测试条件	zui小值	典型值	zui大值	单位
保护动作阈值（1）	Vn	用户设置，典型值为缺省值		6		V
保护盲区（2）	Tblind	zui小值为缺省值	2.2			μS
初始栅压降落	Vdrop			5		V
延迟判断时间（3）	Tdelay	zui小值为缺省值	2			μS
软关断时间（4）	Tsoft	zui小值为缺省值	5.5			μS
故障后再启动时间（5）	Trst	典型值为缺省值		1.2		mS
故障信号报警耐压	Vfs	报警输出与PWM输入间，DC			40	V
报警信号延迟	Tflt			3		μS
报警信号允许电流	Iflt			8	10	mA

1. 保护动作阈值（Vn）：触发过流保护动作时IGBT模块集电极和发射极间的电压。接上电阻Rn（Rp）可以降低（提高）过流保护的阈值。

2. 保护盲区（Tblind）：检测到IGBT模块集电极的电位高于保护动作阈值后到开始降栅压的时间。因为各种尖峰干扰的存在，为避免频繁的保护影响开关电源的正常工作，设立盲区是很有必要的。

3. 延迟判断时间（Tdelay）：初始栅压开始降低Vdrop到驱动器开始软关断IGBT之间的时间。在Tdelay时间内，如果过流信号消失，则驱动器认为这种过流不属于真正的短路，无需中断电源的正常工作，从而恢复原来的驱动电平。如果过流信号继续存在，则将进入软关断的进程。

4. 软关断时间（Tsoft）：驱动脉冲电压从Voh-Vdrop降到0电平的时间。
软关断开始后，驱动器封锁输入PWM信号，即使PWM信号变成低电平，也不会立即将输出拉到正常的负电平，而要将软关断断过程进行到底。软关断开始的时刻，驱动板输出报警信号，传送给用户主控板。

5. 故障后再启动时间（Trst）：短路故障发生后，驱动器软关断IGBT，如果控制电路没有采取动作，则驱动器再次输出驱动脉冲的间隔时间。

过流保护曲线：

曲线说明：
过流信号指的是驱动器内部输入到过流检测单元的信号，并不*等同于实际的短路信号。图中第二个短路信号以及相应的输出波形是生产厂家在测试时给出的。如果实际的短路情况如第二个过流信号，则软关断后IGBT模块较高的集电极电位仍被视为过流信号，因此驱动器将软关断进行到底，并在"故障后再启动时间Trst"后恢复输出。

结构框图

位置

输入输出接口和部分接插件的说明：

1. 红色的元器件是直接与用户应用有关的。

2. Js，与主控制板的连接插座，使用16、20、24线压接排线，双线并联连接，使用方便可靠。但要注意，这里的线号定义与原排线不同。
. 1脚是驱动报警光耦中光电三极管的发射极，2脚是该管的集电极。正常工作时光电三极管不通，故障报警时导通。1、2脚与其它各脚间是电隔离的，用户也可将此信号传送到与输入信号不共地的电路中，但这2部分间的电位差不宜超过40V。
. 3脚是输入信号使能端ENA。3脚接高电平时，可以传送输入信号；低电平时封锁输入信号。这里电平是相对于4脚GND的。上电启动时ENA保持低电平，可以降低对输入电源的要求。
. 4脚是n路输入信号的公共地端GND。
. 5－11脚依次是7个输入信号Vi1、Vi2、Vi3、Vi4、Vi5、Vi6、Vi7。输入高电平时IGBT导通。

3. Jp，驱动板内置n路DC/DC电源的输入电源插座，1脚接正，2脚接负。Jp上并有反向保护二极管，电源极性接反不会烧毁驱动，但会将输入电源短路，需要注意。

5. Red是红色故障指示灯，灯亮时表示该路已经启动保护程序。

6. Ri、Rn、Cb、Cd、Cs、Cr和Rg等参见参数设置部分。

参数设置说明（除Rg外，参数设置元件用贴片的，焊在背面）

1. 驱动信号电流需要10mA，出厂时驱动板上背面焊接的输入电阻Rh=1K2，适用于用户15V控制板的情况。当用户主控板是3.3/5/12V系统时，需要另接并联电阻Ri＝180Ω/470Ω/5600Ω，封装1206或0805。Ri位于背面。如用户控制系统电压高于15V，则需将Rh换更大的电阻，满足输入电流10mA的要求。
2. 阈值电压Vn可由电阻Rn设定，关系大致是Rn/Vn（KΩ/V）＝∞/6.0，220/5.5，100/4.9，68/4.5，47/4.1，36/3.6，27/3.2，22/2.8，18/2.4，15/2.1。如果IGBT导通压降较大，则需要通过Rp提高阈值Vn，关系大致是Rp/Vn（KΩ/V）＝∞/6.0，220/6.5，100/7.1，68/7.5，47/7.9，36/8.4。
3. 盲区Tblind可由电容Cblind（图中Cb）设定，关系为CCblind/Tblind（pF/μS）＝0/2.2，47/4.5，100/6.8。一般无需设置。
4. 延迟判断时间Tdelay可由电容Cdelay（图中Cd）设置，关系为Cdelay/Tdelay（pF/μS）＝0/2.1，47/3.7，100/5.4。一般无需设置。
5. 软关断时间Tsoft可由电容Csoft（图中Cs）设置，关系为Csoft/Tsoft（nF/μS）＝0/5.5，2.2/7，4，7/8.3。一般无需设置。
6. 故障后重新启动时间Trst可由电容Creset（图中Cr）设置，关系为Creset/Trst（nF/mS）＝0/1.15，1/2.3，2/3.45，基本线性关系。桥式电路中此功能没有实际意义，更无需设置。
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