使用SCALE-2門極驅(qū)動器的注意事項

圖1 SCALE-2門極驅(qū)動器

高速的SCALE-2技術(shù)

SCALE-2已發(fā)展成為一項快速、精確和可靠的技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)高開關(guān)頻率和低抖動以及其他功能。

然而，如果不采取一些基本的措施，這些先進的性能在有些應(yīng)用中會存在缺點。如果過強的磁場注入原方電纜或變壓器接口，可能會導(dǎo)致IGBT/MOSFET開關(guān)動作紊亂，因為驅(qū)動器會對這些噪聲信號做出快速響應(yīng)。

因此，必須采取一定的措施來避免此類問題：

 必須嚴格檢查驅(qū)動器輸入信號的完整性。這些信號不得含有高噪聲或強振蕩。如果要求低抖動，則信號邊緣必須很陡峭（詳細信息，請參閱相應(yīng)的產(chǎn)品數(shù)據(jù)手冊/3/）。

 驅(qū)動器原方的電纜所處的位置必須遠離強磁場。另請參閱“電纜在驅(qū)動核或即插即用驅(qū)動器中的應(yīng)用”一節(jié)，以了解推薦的電纜類型。

 必須正確選擇驅(qū)動器（特別是驅(qū)動核）的安裝位置。必須避免強磁場接近各種產(chǎn)品。請參閱應(yīng)用指南AN-1101 /1/中的“驅(qū)動器安裝在17mm IGBT模塊的上方或靠近強磁場”一節(jié)，以了解詳細信息。

 光纖接口必須遠離污染物，并正確與各自的光纖線纜連接。否則，弱光信號或自然光可能會導(dǎo)致驅(qū)動器誤動作。如果采用光纖輸入的驅(qū)動器通道已通電，但并未使用，則其光纖接收器必須正確關(guān)閉（比如用塞子將其堵住），以避免由自然光所導(dǎo)致的IGBT/MOSFET錯誤的開關(guān)。

圖2 推薦使用雙絞的平板電纜

也可以在電纜周圍采用額外的金屬屏蔽層來增強驅(qū)動器電纜對磁場的抗擾能力。圖3中預(yù)裝了金屬屏蔽層的電纜（如3M™的1785系列產(chǎn)品）是可以購買到的。

有源鉗位行為

大部分SCALE-2即插即用驅(qū)動器都采用CONCEPT的高級有源鉗位設(shè)計，用以限制IGBT關(guān)斷時的過電壓。高級有源鉗位也可以與大多數(shù)的SCALE-2門極驅(qū)動核配合使用。

高級有源鉗位是一種限制IGBT關(guān)斷過壓的高效的方法/4/。但是，必須對高級有源鉗位行為加以限制，以防對相關(guān)的元件（如瞬態(tài)電壓抑制二極管(TVS)或驅(qū)動器副方ASIC）造成過載。因此，必須考慮下面的要點：

 直流母線電壓絕不能超過被允許的最高值。對于即插即用驅(qū)動器，該值在驅(qū)動器數(shù)據(jù)手冊/3/中的絕對最大額定值中給出。對于門極驅(qū)動核，必須遵循以下規(guī)則：當使用擊穿電壓精度為±5%的TVS時，最大直流母線電壓不得高于25°C/1mA下TVS擊穿電壓典型值的0.9倍。對于環(huán)境溫度介于-40°C和85°C之間的設(shè)計來說，注意這些事項通常已經(jīng)足夠。

 有源鉗位行為依賴于所使用的IGBT功率模塊以及其他多種參數(shù)，如直流母線電壓、集電極電流、直流母線雜散電感、TVS參數(shù)的選取和制造商品牌、IGBT和TVS的結(jié)溫。必須將有源鉗位行為限制在一個合理的水平，特別是在其重復(fù)動作的情況下。過度頻繁的動作會造成TVS和/或其他驅(qū)動器元件熱過載。此外，還可能導(dǎo)致驅(qū)動器副邊欠壓保護，因為驅(qū)動器副邊的Vee穩(wěn)壓器可能會發(fā)生過載。另請參閱AN-1101 /1/中的“VEx端的特性”一節(jié)。

 不得對驅(qū)動器的有源鉗位管腳ACLx施加恒定的直流電壓，比如在進行功能測試時。否則，所產(chǎn)生的高功耗可能導(dǎo)致驅(qū)動器損壞。

三防漆

大部分CONCEPT SCALE-2門極驅(qū)動器均依據(jù)污染等級2 (PD2)、過壓類別II (OVII)和2000米最大工作高度而設(shè)計（另請參閱AN-1101 /1/）。這些門極驅(qū)動器都不要求使用三防漆，用以滿足絕緣標準的要求。

如果實際應(yīng)用中（例如，在受污染的環(huán)境中工作）要求采用三防漆，則需要遵循以下要點：

 在進行涂漆工藝之前，必須正確清潔門極驅(qū)動板。清潔的程度取決于所選的三防漆材料和預(yù)期的應(yīng)用條件。

 在清潔完成后，必須清除門極驅(qū)動器中的所有水汽，然后才能涂覆三防漆。

 很多種漆的材料屬于硅基材料，它們具有讓水汽隨著時間慢慢通過漆層擴散的特性。這種水汽可能會在驅(qū)動板和漆膜之間累積，最終在門極驅(qū)動器內(nèi)形成一個導(dǎo)電通路，從而引起故障甚至損壞驅(qū)動器。

 CONCEPT不對經(jīng)過三防漆工藝處理后和/或在三防漆工藝處理過程中所導(dǎo)致的門極驅(qū)動器故障承擔任何責任或擔保。最終用戶應(yīng)負責確保三防漆材料的適用性以及漆層在環(huán)境條件方面的長期有效性。