基于HCPL-316J的IGBT驱动电路的设计
HCPL-316J,HCPL-3120
IGBT模块的一种驱动方法发布:2011-09-03 | 作者: | 来源: luhaifei | 查看:763次 | 用户关注：摘要：介绍了光电耦合驱动芯片HCPL-316J，HCPL-3120的功能特点,驱动和保护IGBT模块的具体应用。
因为IGBT是电压驱动型开关器件，它的下桥臂需要过流保护功能而上桥臂不需要，上下桥臂采用不同的驱动芯片。
采用HCPL-316J芯片驱动IGBT模块的下桥臂，采用HCPL-3120芯片驱动IGBT模块的上桥臂。
结果表明，该方法达到了良好的驱动效果。
关键词：光电耦合驱动芯片IGBTHCPL-316JHCPL-3120ABSTRACT:Itintroducedthefunctionandfeatureofthe op摘要：介绍了光电耦合驱动芯片HCPL-316J，HCPL-3120的功能特点,驱动和保护IGBT模块的具体应用。
因为IGBT是电压驱动型开关器件，它的下桥臂需要过流保护功能而上桥臂不需要，上下桥臂采用不同的驱动芯片。
采用HCPL-316J 芯片驱动IGBT模块的下桥臂，采用HCPL-3120芯片驱动IGBT模块的上桥臂。
结果表明，该方法达到了良好的驱动效果。
关键词：光电耦合驱动芯片IGBT HCPL-316J HCPL-3120ABSTRACT: It introduced the function and feature of the opto coupler drive chip HCPL-316J，HCPL-3120 , the use of them to drive and protect IGBT modu le. Because IGBT is voltage-driven switch device, its below bridge arm needs to be protected by the function of overcur rent but up bridge arm does not need, the up and below br idge arm adopt the different drive chips. Using chip HCPL-31 6J drives the below bridge arm of IGBT module and using ch ip HCPL-3120 drives the up bridge arm of IGBT module. The result shows that this method achieves the good effect.KEY WORDS: optocoupler drive chip IGBT HCPL-316J HCPL-31200 引言近年来,新型功率开关器件IGBT 已逐渐被人们所认识。
316J资料
输出高达2A且带过流保护的IGBT驱动光耦HCPL-316J
产品特点：
●可驱动IGBT最高为150A/1200V级
●光学隔离，带故障反馈输出
●16脚贴片封装，CMOS/TTL兼容，500nS开关速度●软关断技术，集成过流，欠压保护。
● 15-30V宽压工作环境，-40-150度工作温度
典型的IGBT驱动保护电路：
HCPL316J是一款简单易用的智能型IGBT驱动光耦，集成了VCE饱和压降检测，欠压锁定，软关断以及隔离故障反馈。
保护过程描述：
∙DESAT（饱和压降检测）：该端子时刻监视集电极与发射极的饱和电压。
∙当检测到电压超过7V时，VOUT（输出）端子电压变低。
∙FAULT（故障输出）为低，用户CPU开始进入外中断服务程序。
输出控制描述：
输出端子VOUT，FALUT受控于VIN，UVLO，DESAT的工作情况，HCPL316J可以使用V IN+，VIN-来定义是高电平或低电平有效。
当低电平有效时，VIN+必须保持为高电平VIN-为触发信号端。
一旦UVLO没有使能，VOUT输出则有效，14脚DESAT 检测端子为最高优先级，UVLO先要确认DESAT是否已经使能。
下面表格帮助用户理解工作过程：
封装视图：
管脚描述：
最大额定值：
推荐工作条件：
电气特性：
开关特性：。
大功率变频器IGBT并联驱动电路设计
• 153•大功率变频器IGBT并联驱动电路设计泰安众诚自动化设备股份有限公司 闫晓兵【摘要】在大功率变频器中，IGBT模块常因主控系统的延滞而影响其故障保护的时效性，甚至导致其工作电流超出安全工作区而损坏。
针对这种情况，本文设计了基于HCPL-316J的低成本、高可靠性驱动电路，详细讨论了IGBT并联中的稳态均流问题，重点分析了过流保护时驱动电路的工作过程。
并试制样机进行了测量验证。
【关键词】大功率变频器；IGBT驱动电路；HCPL-316J；过流保护；稳态均流1 引言绝缘栅型双极性晶体管（InsulatedGateBipolarTransistor-IG-BT）是一种电压控制型功率器件，所需驱动功率小、控制电路简单、导通压降低，且具有较大的安全工作区和短路承受能力，在中功率及以上的逆变回路中得到广泛应用。
大功率变频器功率等级通常为几百甚至上千kW，主电路瞬时电流可达到数百安培以上，浪涌电压超几千伏，靠单个主开关器件来满足要求非常困难。
通常，电流越大的IGBT价格越高，可供选择的供应商越少，价格也居高不下。
这也加大了电源成本和驱动电路的复杂性，在试验阶段运行风险很大，可靠性不高。
而低电流的IGBT厂商较多量产时间久价格较低，采用多管并联提高电流定额以满足输出功率等级要求，具有很高的实际应用价值。
IGBT作为核心功率器件，其驱动电路对于功率变换器至关重要，直接决定了系统的可靠性和安全性。
如何有效地驱动和保护多个并联使用的IGBT，使其安全高效地工作，已成为当前电力电子领域的一个重要课题。
本文以HCPL-316J芯片为核心，设计了具有过流保护功能的驱动电路，详细分析了驱动电路的工作过程及过流保护过程，并进行了相应的实验验证。
2 IGBT的并联特性和通断过程并联的IGBT自身参数的不一致及电路布局的不对称性，会引起器件电流分配的不均衡，严重时会使器件失效甚至损坏主电路。
IGBT并联应用时，电流分配不均衡主要有两种：稳态电流不均衡和瞬态电流不均衡。
目前流行的IGBT驱动模式
目前IGBT驱动的主要方式
IGBT驱动的隔离方法主要由光耦隔离和变压器隔离。
目前主流的方案主要有驱动芯片隔离和驱动信号隔离，实现隔离的策略还是需要光耦和变压器。
驱动电路简单，但是没有保护电路
保护主要采用检测饱和压降和检测发射极电流的方法。
在电机驱动应用上，基本都采用检测饱和压降来作为保护。
安森美MC33153方案，芯片外部采用光耦隔离，用饱和压降检测实现短路和过流保护。
MC33153成熟应用方案
HCPL-316J典型应用，芯片内部采用光耦隔离，整个驱动方案类似Infineon 1ED芯片的使用，只是Infineon采用脉冲变压器隔离。
富士系列混合驱动IC典型应用：光耦隔离驱动芯片，检测饱和压降作为过流和短路保护。
通过比较，使用Infineon驱动芯片的优点是：
1、内部集成脉冲变压器，起到隔离作用；
2、大的电流驱动能力，工作电压范围切合IGBT驱动要求，电路设计较简单；
3、具有保护功能。
A316J(HCPL-316J)驱动电路
A316J（HCPL-316J）驱动电路的检修下图画出了阿尔法变频器U相上下臂IGBT的驱动电路，每相下臂IGBT的驱动电路其实是共用D51、E32直流电源的。
驱动供电也由稳压电路分为+15V和-7.2V两路电源，以形成对IGBT供电的+15V激励电压回路和-7.2V的截止电压回路。
驱动IC（A316J）的左侧引脚为输入侧电路，右侧引脚为输出侧电路。
无论是脉冲信号还是OC故障信号，都由内部光耦合器电路相隔离。
由PC929相比，因内部已有对OC信号的隔离，可省去外接光耦合器，并且脉冲信号、OC信号和故障复位信号可经控制端子CNN1直接与CPU脉冲输出引脚相连。
在有的变频器电路中，仅是下三臂IGBT驱动电路采用A316J，上三管采用TLP250等。
U31 A316J图-1 阿尔法变频器驱动电路一、电路工作原理简述（以U上臂IGBT驱动电路为例）：U31 (A316J)的输入侧的供电为+5V，由CPU主板来的正向脉冲信号输入到3脚，经2脚到地形成输入信号通路；U31本身可能产生的OC信号由5脚经CNN1排线端子返回CPU，从CPU来的复位控制信号也由CNN1端子输入到U31的6脚。
整个驱动电路中的六块驱动IC，其OC信号和复位信号端是并联的，即检测到任一臂IGBT有过流故障时，都将OC故障信号以或输入方式，输入到CPU；而从CPU来的故障复位信号，也同时加到六片A316的6脚，将整个驱动电路一同复位。
驱动脉冲从A316J的11脚输出，经R74、R75栅极电阻引入到模块内部IGBT的G极。
R77为栅极旁路电阻，Z34、Z35为栅、射极正负偏压嵌位稳压管，保护IGBT的输入回路的安全。
A316J的14脚外电路与16脚引线并接于IGBT的C、E极，构成IGBT管压降检测电路，电路仅由R72、D61、C46三只元件构成，C48吸收瞬态干扰，避免误保护动作出现。
在11脚输出高电平驱动电压期间，IGBT1的导通，使D61正偏导通，将b点电位嵌制于OV驱动供电电位上。
A316J(HCPL-316J)驱动电路
A316J（一）（HCPL-316J）驱动电路的检修下图画出了阿尔法变频器U相上下臂IGBT的驱动电路，每相下臂IGBT的驱动电路其实是共用D51、E32直流电源的。
驱动供电也由稳压电路分为+15V和-7.2V两路电源，以形成对IGBT供电的+15V激励电压回路和-7.2V的截止电压回路。
驱动IC（A316J）的左侧引脚为输入侧电路，右侧引脚为输出侧电路。
无论是脉冲信号还是OC故障信号，都由内部光耦合器电路相隔离。
由PC929相比，因内部已有对OC信号的隔离，可省去外接光耦合器，并且脉冲信号、OC信号和故障复位信号可经控制端子CNN1直接与CPU脉冲输出引脚相连。
在有的变频器电路中，仅是下三臂IGBT驱动电路采用A316J，上三管采用TLP250等。
U31 A316J图-1 阿尔法变频器驱动电路一、电路工作原理简述（以U上臂IGBT驱动电路为例）：U31 (A316J)的输入侧的供电为+5V，由CPU主板来的正向脉冲信号输入到3脚，经2脚到地形成输入信号通路；U31本身可能产生的OC信号由5脚经CNN1排线端子返回CPU，从CPU来的复位控制信号也由CNN1端子输入到U31的6脚。
整个驱动电路中的六块驱动IC，其OC信号和复位信号端是并联的，即检测到任一臂IGBT有过流故障时，都将OC故障信号以或输入方式，输入到CPU；而从CPU来的故障复位信号，也同时加到六片A316的6脚，将整个驱动电路一同复位。
驱动脉冲从A316J的11脚输出，经R74、R75栅极电阻引入到模块内部IGBT的G极。
R77为栅极旁路电阻，Z34、Z35为栅、射极正负偏压嵌位稳压管，保护IGBT的输入回路的安全。
A316J的14脚外电路与16脚引线并接于IGBT的C、E极，构成IGBT管压降检测电路，电路仅由R72、D61、C46三只元件构成，C48吸收瞬态干扰，避免误保护动作出现。
在11脚输出高电平驱动电压期间，IGBT1的导通，使D61正偏导通，将b点电位嵌制于OV驱动供电电位上。
HCPL-316J驱动电路的检修
A316J（HCPL-316J）驱动电路的检修下图画出了阿尔法变频器U相上下臂IGBT的驱动电路，每相下臂IGBT的驱动电路其实是共用D51、E32直流电源的。
驱动供电也由稳压电路分为+15V和-7.2V两路电源，以形成对IGBT供电的+15V激励电压回路和-7.2V的截止电压回路。
驱动IC（A316J）的左侧引脚为输入侧电路，右侧引脚为输出侧电路。
无论是脉冲信号还是OC故障信号，都由内部光耦合器电路相隔离。
由PC929相比，因内部已有对OC信号的隔离，可省去外接光耦合器，并且脉冲信号、OC信号和故障复位信号可经控制端子CNN1直接与CPU脉冲输出引脚相连。
在有的变频器电路中，仅是下三臂IGBT驱动电路采用A316J，上三管采用TLP250等。
图-1 阿尔法变频器驱动电路一、电路工作原理简述（以U上臂IGBT驱动电路为例）：U31 (A316J)的输入侧的供电为+5V，由CPU主板来的正向脉冲信号输入到3脚，经2脚到地形成输入信号通路；U31本身可能产生的OC信号由5脚经CNN1排线端子返回CPU，从CPU来的复位控制信号也由CNN1端子输入到U31的6脚。
整个驱动电路中的六块驱动IC，其OC信号和复位信号端是并联的，即检测到任一臂IGBT有过流故障时，都将OC故障信号以或输入方式，输入到CPU；而从CPU来的故障复位信号，也同时加到六片A316的6脚，将整个驱动电路一同复位。
驱动脉冲从A316J的11脚输出，经R74、R75栅极电阻引入到模块内部IGBT的G极。
R77为栅极旁路电阻，Z34、Z35为栅、射极正负偏压嵌位稳压管，保护IGBT的输入回路的安全。
A316J的14脚外电路与16脚引线并接于IGBT的C、E极，构成IGBT管压降检测电路，电路仅由R72、D61、C46三只元件构成，C48吸收瞬态干扰，避免误保护动作出现。
在11脚输出高电平驱动电压期间，IGBT1的导通，使D61正偏导通，将b点电位嵌制于OV驱动供电电位上。
中频感应加热电源的设计(毕业设计参考1)
0096编号：毕业设计论文课题：中频感应加热电源的设计院（系）：机电与交通工程系专业：电气工程及其自动化学生姓名：吴科虎学号： 020120221指导教师单位：电气工程教研室姓名：何少佳职称：高级实验师题目类型：2006年 06月 03 日中频感应加热以其加热效率高、速度快，可控性好及易于实现机械化、自动化等优点，已在熔炼、铸造、弯管、热锻、焊接和表面热处理等行业得到广泛的应用。
本设计根据设计任务进行了方案设计，设计了相应的硬件电路，研制了20KW 中频感应加热电源。
本设计中感应加热电源采用IGBT作为开关器件，可工作在10 Hz～10 kHz 频段。
它由整流器、滤波器、和逆变器组成。
整流器采用不可控三相全桥式整流电路。
滤波器采用两个电解电容和一个电感组成Ⅱ型滤波器滤波和无源功率因数校正。
逆变器主要由PWM控制器SG3525A控制四个IGBT的开通和关断，实现DC-AC的转换。
设计中采用的芯片主要是PWM控制器SG3525A和光耦合驱动电路HCPL-316J。
设计过程中程充分利用了SG3525A的控制性能，具有宽的可调工作频率，死区时间可调，具有输入欠电压锁定功能和双路输出电流。
由于HCPL-316J 具有快的开关速度（500ns），光隔离，故障状态反馈，可配置自动复位、自动关闭等功能，所以选择其作为IGBT的驱动。
对原理样机的调试结果表明，所完成的设计实现了设计任务规定的基本功能。
此外，为了满足不同器件对功率需要的要求，设计了功率可调。
这部分超出了设计任务书规定的任务。
关键词：感应加热电源；串联谐振；逆变电路；IGBTThe Intermediate Frequency Induction Heating has been widely applied in melting, casting, bend, hot forging, welding, Surface Heat Treatment due to its advantages of high heating efficiency、high speed、easily controlled、easily being mechanized and automated.The scheme has made a plan of designs based on the task of design, designed corresponding hardware circuit and developed 20kW intermediate frequency induction heating power system.The thesis discusses the Choice of converter scheme in detail. Series Resonance Inverter has another name is Voltage Inverter. Its Output Voltage approaches square wave and load current approaches sine-wave. Inversion must follow the Principles of break before make and there is enough dead-time between turn-off and turn on in order to avoiding direct through in upper and lower bridges.The thesis discussed the Choice of converter scheme in detail as well as introduced the control circuit of this power source and its design principle. Develop 20kW intermediate frequency induction heating power system with switch element IGBT. Make a research on Converter Circuit, control circuit, driver circuit etc.The CMOS chip that is applied in the design is mainly PWM Controller SG3525A and optical coupler Drive Circuit HCPL-316J. The controlled feature of PWM Controller SG3525A is fully utilized in the process of design, which has wide adjustable operating frequency and dead time, input under voltage lock function and twin channel output current. The optical coupler Drive Circuit HCPL-316J is chosen as the driven of IGBT due to its functions, such as fast switch speed (500ns), optical isolation, the feedback of fault situation, wide operating voltage (15V～30V), automatic reset and automatic close down etc.Key words：Induction heating power supply; series resonance；inverse circuit；IGBT目录引言 (1)1 绪论 (2)1.1 感应加热的工作原理 (2)1.2 感应加热电源技术发展现状与趋势 (3)2 感应加热电源实现方案研究 (5)2.1 串并联谐振电路的比较 (5)2.2 串联谐振电源工作原理 (7)2.3 电路的功率调节原理 (8)2.4 本课题设计思路及主要设计内容 (8)3 感应加热电源电路的主回路设计 (9)3.1 主电路的主要设计元器件参数 (9)3.2 感应加热电源电路的主回路结构 (9)3.2.1主回路的等效模型 (10)3.2.2整流部分电路分析 (13)3.2.3逆变部分电路分析 (15)3.3 系统主回路的元器件参数设定 (16)3.3.1整流二极管和滤波电路元件选择 (16)3.3.2IGBT和续流二极管的选择 (17)3.3.3槽路电容和电感的参数设定 (18)4 控制电路的设计 (19)4.1控制芯片SG3525A (19)4.1.1内部逻辑电路结构分析 (20)4.1.2芯片管脚及其功能介绍 (21)4.2 电流互感器 (23)5 驱动电路的设计 (24)5.1 绝缘栅双极型晶体管（IGBT）对驱动电路的要求 (24)5.1.1门极电压对开关特性的影响及选择 (24)R对开关特性的影响及选择 (25)5.1.2门极串联电阻G5.2 IGBT过压的原因及抑制 (25)5.3 IGBT的过流保护 (26)5.3.1设计短路保护电路的几点要求 (27)5.4 集成光电隔离驱动模块HCPL-316J (27)5.4.1器件特性 (27)5.4.2芯片管脚及其功能介绍 (28)5.4.3内部逻辑电路结构分析 (28)5.4.4器件功能分析 (29)5.4.5驱动电路的试验和注意问题 (30)6 辅助直流稳压电源 (31)6.1 三端固定稳压器 (31)6.2 本次设计用的的电源 (32)6.2.1 18伏，15伏稳压电压电源 (32)6.2.2 ±12伏，±5伏双路稳压电源 (32)6.2.3元器件选择及参数计算 (33)7 硬件调试 (34)8 结论 (35)致谢 (37)参考文献 (38)附录一整体电路原理图 (39)附录二控制电路PCB (40)引言随着功率器件的发展，感应加热电源的频率也逐步提高，经历了中频、超音频、高频几个阶段。
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基于HCPL-316J的IGBT驱动电路的设计摘要：为了简化由分立元器件IGBT构成的功率变换器的驱动电路，提高IGBT的工作的稳定性和可靠性，将光耦HCPL-316J应用于IGBT驱动电路中。
对HCPL-316J的内部结构和工作原理进行了详细分析，并结合IGBT 的驱动条件，针对三相逆变桥设计了一种基于HCPL-316J的IGBT驱动电路，该电路能适应宽范围工作电压，具有欠压、过压和过流保护等功能，为IGBT的可靠工作提供了保障。
实验结果表明，该驱动电路具有良好的驱动及保护能力，可降低功率变换器成本。
关键词：IGBT驱动HCPL-316J 三相逆变电路分立元器件Abstract: In order to simplify the driving circuit of the power converter using discrete power devices IGBT and improve the stability and reliability of the IGBT, optical coupler HCPL-316J is employed in the driving circuit of the IGBIT. The structure and principle of the HCPL-316J is analyzed in detail. According to the requirements of the IGBT, an IGBT driving circuit base on optical coupler HCPL-316J for a three phase half bridge topology is designed. This circuit can work well in a wider voltage range with the ability of under voltage protection, over voltage protection, over current protection, etc., which can guarantee the IGBT reliable operation. The experimental results illustrate that this driving circuit has the good ability of driving and protection, and reduce the cost of the power converter.Key words: IGBT driver, HCPL-316J, Three Phase Inverter Circuit, Discrete Power Devices0 引言随着电力电子技术的发展和应用领域的不断拓展，功率电路与功率器件作为这些应用中的关键因素收到了更广泛的重视。
绝缘栅双极性晶体管（IGBT）是一种电压控制型功率器件，其导通压降低，具有较大的安全工作区间和短路承受能等特点使它在中功率以上的逆变器成为主流[1]-[5]。
在整个电力电子系统中，IGBT等功率器件成本占总成本的60%以上，如何有效的驱动和保护功率器件，降低驱动器成本是非常必要的。
在分析了IGBT驱动的基础上，利用HCPL-316J 芯片提供的光耦隔离，过流欠压等保护功能设计了基于分立元器件的三相逆变电路，既降低了逆变器成本又能满足IGBT驱动和保护的要求。
1驱动电路IGBT的门极驱动条件密切地关系到他的静态和动态特性。
门极电路的正偏压uGS、负偏压-uGS和门极电阻RG的大小，对IGBT的通态电压、开关、开关损耗、承受短路能力及du/dt电流等参数有不同程度的影响。
其中门极正电压uGS的变化对IGBT的开通特性，负载短路能力和duGS/dt电流有较大的影响，而门极负偏压对关断特性的影响较大。
同时，门极电路设计中也必须注意开通特性，负载短路能力和由duGS/dt电流引起的误触发等问题。
一般来说，IGBT驱动主要有以下几个要求[2]-[9]：(1) 弱电与强电相互隔离。
(2) 选择合适的RG。
RG较大，有利于抑制IGBT 的电流上升率及电压上升率，但会增加IGBT 的开关时间和开关损耗；RG较小，会引起电流上升率增大，使IGBT 误导通或损坏。
RG的具体数据与驱动电路的结构及IGBT 的容量有关，一般在几欧～几十欧，小容量的IGBT 其RG值较大。
(3) 选择合适的驱动电压。
对于正向驱动电压，过大会导致误导通或器件的损坏，过小会使器件因退出饱和区进入线性区而过热损坏。
为了防止器件关断时浪涌电流而使IGBT误导通，一般采用－５v的负偏压。
(4) IGBT快速开通和关断有利于提高工作频率，减小开关损耗。
但如带大电感负载，开关频率不宜太大，因为高速的开通关断会产生很大的尖峰电压，会对器件造成损坏。
(5) 驱动电路应具有较强的抗干扰能力及对IGBT的保护功能。
(6) 驱动电路应提供足够的功率，使器件开通后，IGBT不至退出饱和而损坏。
图1为HCPL-316J 内部结构图[10]。
光耦管LED1组成输入控制电路, VIN+和VIN-分别为正/负逻辑输入端。
当输入负逻辑信号时, VIN+置为高电平, VIN-接输入信号; 反之, 当输入正逻辑信号时, 则VIN-置为低电平, VIN+接输入信号。
输入信号门电路由LED1 传送到内部驱动电路并转换为IGBT 的门极驱动信号。
光耦管LED2 等组成故障信号控制电路, 该驱动器7 引脚悬空, 8 引脚接地, VCC1 和GND1 为输入侧电源,VCC2 和VEE 为输出侧电源,图1 HCPL-316J 内部结构图VC 为推挽式输出三极管集电极的电源可直接与VCC2 相接, 或者串联一只电阻RC 以限制输出导通电流, VOUT 为门极驱动电压输出端。
可以在被驱动的功率器件过流或门极驱动电路自身电源发生故障时,对被驱动的IGBT进行快速有效地保护。
该系列驱动器具有高dv/dt 容量; 保护功能完善; 故障记忆, 通过FAULT信号告知控制系统; 上下互锁,避免同一桥臂两只IGBT同时开通; 栅极电阻外部可调, 使用不同功率的IGBT时都能工作在较高的开关频率下, 并得到高转换效率。
由LED2 等组成的故障保护电路, DESAT为过流检测输入端, 通过串联电阻和箝位二极管与IG-BT集电极相连。
正常状态下, 不可能检测到过流故障, FAULT 为低电平, RS 触发器输出端Q 保持低电平, 确保输入信号通过发光二极管LED1, 且故障信号输出FAULT为高电平, 复位端RESET 对输入通道不起作用。
若DESAT 检测到过流信号( DESAT 端电压超过7 V) , 则FAULT 为高电平。
该信号经内部逻辑一方面闭锁驱动器输出及LED1 的输入信号, 另一方面使LED2 导通, RS 触发器输出端Q 为高电平, 故障输出FAULT 为低电平, 通知外部微机。
当IGBT发生过流, 驱动器输出电平下降, 使IGBT 软关断, 以避免突然关断时因产生过压而导致IGBT 损坏。
另外, 由于故障输出端FAULT 为集电极开路, 可实现多个器件的FAULT并联到微机上。
2HCPL316 芯片功能介绍HCPL-316J是由Agilent公司生产的一种IGBT门极驱动光耦合器，其内部集成集电极发射极电压欠饱和检测电路及故障状态反馈电路，为驱动电路的可靠工作提供了保障。
其特性为：兼容CMOS/TYL电平；光隔离，故障状态反馈；开关时间最大500ns；“软” IGBT关断；欠饱和检测及欠压锁定保护；过流保护功能；宽工作电压范围(15～30V) ；用户可配置自动复位、自动关闭[10]。
3驱动电路设计HCPL-316的输出功能可以简略的用下面的逻辑功能表来描述。
(详见表1).依据芯片的逻辑功能和逆变电路的原理。
设计了带卸放斩波管的逆变桥功率电路（如下图所示）的驱动。
图2 逆变桥功率电路FAULT,RESET信号采用全局设置，即七路驱动的FAULT, RESET并联在一起使用。
每一个IGBT的驱动电路如图3所示。
图3基于HCPL-316J 的IGBT驱动电路电路中的元件参数依据驱动条件和所驱动的管子所决定。
本文所用的功率管为FGA25N120ANTD，耐压1200V，结温25°C时，耐流50A。
高压侧采用1：100的差分探头，低压采用普通探头，测的驱动实验波形如图4所示：(a) 一路IGBT驱动的光耦两侧的信号(b) 一相桥臂IGBT的驱动波形图4 驱动电路实验波形4结论在分析了IGBT驱动的基础上，利用HCPL-316J芯片提供的光耦隔离，过流欠压等保护功能设计了基于分立元器件的三相逆变电路。
由实验波形可以看出，该驱动电路能够满足IGBT导通和关断的动态要求，为进一步功率电路的应用打下了基础。
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