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，电磁干扰也相应增强。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    IGBT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1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。

表1    IGBT几种驱动方法的比较

2    光纤收发器的种类

　　目前，大部分光纤收发器均使用Agilent公司的几种产品型号。具体如表2（表中所列数据均为0～70℃使用条件,特殊标注除外）所列。

表2    几种Agilent公司光纤收发器参数

　　一般情况下，HFBR－1522，HFBR－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。

图1    发射端电路HFBR－1522

图2    接收端电路HFBR－2522

图3    使用电气连接图

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（HVI）1SD418F2－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。

图4    光纤传输在驱动路中典型应用

4    结语