EXB8..Series（FUJI ELECTRIC公司生產）

隨著有些電氣設備對三相逆變器輸出性能要求的提高及逆變器本身的原因，在現有的許多逆變器中，把逆變單元IGBT的驅動與保護和主電路電流的檢測分別由不同的電路來完成。這種驅動方式既提高了逆變器的性能，又提高了IGBT的工作效率，使IGBT更好地在安全工作區工作。這類芯片有富士公司的EXB8..Series、夏普公司的PC929等。在這里，我們主要針對EXB8..Series做一介紹。

EXB8..Series集成芯片是一種專用于IGBT的集驅動、保護等功能于一體的復合集成電路。廣泛用于逆變器和電機驅動用變頻器、伺服電機驅動、UPS、感應加熱和電焊設備等工業領域。具有以下的特點：

1）不同的系列（標準系列可用于達到10 kHz開關頻率工作的IGBT，高速系列可用于達到40 kHz開關頻率工作的IGBT）。2）內置的光耦可隔離高達2 500 V/min的電壓。

3）單電源的供電電壓使其應用起來更為方便。

4）內置的過流保護功能使得IGBT能夠更加安全地工作。5）具有過流檢測輸出信號。

6）單列直插式封裝使得其具有高密度的安裝方式。常用的EXB8..Series主要有：標準系列的EXB850和EXB851，高速系列的EXB840和EXB841。其主要應用場合如表4所示。

注：1）標準系列：驅動電路中的信號延遲≤4μs

2）高速系列：驅動電路中的信號延遲≤1.5μs

圖6給出了EXB8..Series的功能方框圖。

表5給出了EXB8..Series的電氣特性。

表6給出了EXB8..Series工作時的推薦工作條件。表6 EXB8..Series工作時的推薦工作條件

圖7給出了EXB8..Series的典型應用電路。

EXB8..Series使用不同的型號，可以達到驅動電流高達400 A，電壓高達1200 V的各種

型號的IGBT。由于驅動電路的信號延遲時間分為兩種：標準型（EXB850、EXB851）≤4μs，高速型（EXB840、EXB841）≤1μs，所以標準型的IC適用于頻率高達10 kHz的開關操作，而高速型的IC適用于頻率高達40 kHz的開關操作。在應用電路的設計中，應注意以下幾個方面的問題：——IGBT柵射極驅動電路接線必須小于1 m；

——IGBT柵射極驅動電路接線應為雙絞線；

——如想在IGB集電極產生大的電壓尖脈沖，那么增加IGBT柵極串聯電阻（Rg）即可；

——應用電路中的電容C1和C2取值相同，對于EXB850和EXB840來說，取值為33μF，對于EXB851和EXB841來說，取值為47μF。該電容用來吸收由電源接線阻抗而引起的供電電壓變化。它不是電源濾波器電容。

EXB8..Series的使用特點：

1）EXB8..Series的驅動芯片是通過檢測IGBT在導通過程中的飽和壓降Uce來實施對IGBT的過電流保護的。對于IGBT的過電流處理完全由驅動芯片自身完成，對于電機驅動用的三相逆變器實現無跳閘控制有較大的幫助。

2）EXB8..Series的驅動芯片對IGBT過電流保護的處理采用了軟關斷方式，因此主電路的dv/dt比硬關斷時小了許多，這對IGBT的使用較為有利，是值得重視的一個優點。

3）EXB8..Series驅動芯片內集成了功率放大電路，這在一定程度上提高了驅動電路的抗干擾能力。4）EXB8..Series的驅動芯片最大只能驅動1 200V/300 A的IGBT，并且它本身并不提倡外加功率放大電路，另外，從圖7中可以看出，該類芯片為單電源供電，IGBT的關斷負電壓信號是由芯片內部產生的－5 V信號，容易受到外部的干擾。因此對于300 A以上的IGBT或者IGBT并聯時，就需要考慮別的驅動芯片，比如三菱公司的M57962L等。

圖8給出了EXB841驅動IGBT時，過電流情況下的實驗波形。可以看出，正如前面介紹過的，由于EXB8..Series芯片內部具備過流保護功能，當IGBT過流時，采用了軟關斷方式關斷IGBT，所以IGBT中電流是一個較緩的斜坡下降，這樣一來，IGBT關斷時的di/dt明顯減少，這在一定程度上減小了對控制電路的過流保護性能的要求。