变频器的HCPL-316J特性

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。 DSP与该耦合器结合实现IGBT的驱动，使得IGBT VCE欠饱和检测结构紧凑，低成本且易于实现，同时满足了宽范围的安全与调节需要。

HCPL-316J保护功能的实现

HCPL-316J内置丰富的IGBT检测及保护功能，使驱动电路设计起来更加方便，安全可靠。其中下面详述欠压锁定保护(UVLO) 和过流保护两种保护功能的工作原理：

(1)IGBT欠压锁定保护(UVLO)功能

在刚刚上电的过程中，芯片供电电压由0V逐渐上升到最大值。如果此时芯片有输出会造成IGBT门极电压过低，那么它会工作在线性放大区。HCPL316J芯片的欠压锁定保护的功能(UVLO)可以解决此问题。当VCC与VE之间的电压值小于12V时，输出低电平，以防止IGBT工作在线性工作区造成发热过多进而烧毁。示意图详见图1中含UVLO部分。

图1 HCPL-316J内部原理图

(2)IGBT过流保护功能

HCPL-316J具有对IGBT的过流保护功能，它通过检测IGBT的导通压降来实施保护动作。同样从图上可以看出，在其内部有固定的7V电平，在检测电路工作时，它将检测到的IGBT C～E极两端的压降与内置的7V电平比较，当超过7V时，HCPL-316J芯片输出低电平关断IGBT，同时，一个错误检测信号通过片内光耦反馈给输入侧，以便于采取相应的解决措施。在IGBT关断时，其C～E极两端的电压必定是超过7V的，但此时，过流检测电路失效，HCPL-316J芯片不会报故障信号。实际上，由于二极管的管压降，在IGBT的C～E 极间电压不到7V时芯片就采取保护动作。

整个电路板的作用相当于一个光耦隔离放大电路。它的核心部分是芯片HCPL-316J，其中由控制器(DSP-TMS320F2812)产生XPWM1及XCLEAR*信号输出给HCPL-316J，同时HCPL-316J产生的IGBT故障信号FAULT*给控制器。同时在芯片的输出端接了由NPN和PNP组成的推挽式输出电路,目的是为了提高输出电流能力，匹配IGBT驱动要求。

当HCPL-316J输出端VOUT输出为高电平时，推挽电路上管(T1)导通，下管(T2)截止， 三端稳压块LM7915输出端加在IGBT门极(VG1)上，IGBT VCE为15V，IGBT导通。当HCPL-316J输出端VOUT输出为低电平时，上管(T1)截止，下管(T1)导通，VCE为-9V，IGBT关断。以上就是IGBT的开通关断过程。

【HCPL-316J】

Avago 的 HCPL-316J 2.5Amp 门驱动光电耦合器，配有集成去饱和 (VCE) 检测和错误状态反馈系统，使 IGBTVCW 故障保护系统更加小巧、经济且易于实现，同时还能满足全球的安全和规格要求。

特点

驱动 IGBT，达 IC = 150A, VCE = 1200V

光隔离，错误状态反馈

SO-16 封装

CMOS/TTL 电平兼容

500ns 最高开关速度

IGBT “软”关断

集成防失效故障 IGBT 保护

- 去饱和 VCE 检测

- 带滞后欠压锁定保护 (UVLO)

用户可配置反向、同向、自动复位、自动关机

宽工作电压范围：15V 到 30V

-40°C 到 100°C 宽温度范围

VCM = 1,500V 时，最低 15 kV/us 共模抑制 (CMR) 能力

通过安全规范认证：

- UL、CSA、IEC/EN/DIN EN 60747-2-5(891 Vpeak 工作电压)

可选方案包括：

- 500 = 卷带式封装方案

- xxxE = 无铅方案

应用

IGBT/MOSFET 隔离门驱动

交流和无刷直流电机驱动

工业变频器

开关式电源 (SMPS)

不间断电源 (UPS)

优势

分辨率更高

显示对比度更佳

引脚兼容

可生产多行数宽信息显示屏

更低操作成本

品牌介绍

avago是高性能的混和信号和数字信号处理的IC,它的产品分为放大器和比较器、数模/模数转换器、嵌入式处理与DSP、模拟微控制器、RF和IF器件、电源和散热管理、音频和视频产品、宽带产品、接口器件、基准源、开关和多路复用器、无线产品。