智能门驱动光耦合器与集成的反馈控制器

介绍

新的ACPL-302J是一种改进的智能门驱动光耦合器隔离电源和简化门驱动的设计。

ACPL-302J具有一个集成的反控制器为DC-DC转换器和一个完整一套故障安全的IGBT诊断、保护和故障报告，提供一个完整的成本有效的门驱动解决方案(图1)。带2.5A轨道对轨道输出，该设备是理想的驱动igbt和电源mosfet在工业动力逆变器和电机驱动器。最终的结果是一个很容易得到的-使用的，紧凑的，和可实现的IGBT门驱动光耦合器的解决方案。

图1：ACPL-302J门驱动光耦器功能图

集中供电

栅极驱动光耦合器用于提供高压增强电绝缘，并提供高输出电流来开关igbt电机驱动器或逆变器。电压比较器而晶体管开关则用于在短时间内保护昂贵的igbt电路故障，而数字光耦合器是用于提供隔离的反馈，技术公司已经集成了这些离散的组件进入智能门驱动光耦合器，如ACPL-302J。需要一个孤立的高侧电源来提供静电和静电门驱动器的开关电源和一些微型隔离用于电流传感的放大器(图2)。常见的设计用途由笨重的三相组成的集中电源拓扑变压器和反馈控制器，实现了稳定的三相直流电隔离高侧电源电源。

图2：基本门驱动器光耦合器，具有隔离的高侧电源，用于驱动和保护电机驱动器和逆变器中的IGBT。

在一个集中供电系统中，隔离的高侧电源使用一个大型变压器为六个门驱动器供电。变压器包含四个二次绕组，三个用于顶部闸门驱动器各阶段的装载电源，以及一个用于底部闸门驱动器的共同电源(图3)。除了大型变压器外，还需要用于过滤的大型电容器和用于初级绕组开关的大型晶体管。这些大型设备会影响房地产的大小和高度。此外，集中电源也有固有的问题，如电磁干扰(EMI)和IGBT通道之间的噪声耦合，因为需要到达所有六个门驱动器。

图3：集中式电源拓扑结构。

分布式电源

开发ACPL-302J装置是为了改善隔离电源并简化了闸门驱动器的设计。该设备是为分布式设备而优化的电源拓扑结构(图4和图5)。这是一个2.5A的铁路到铁路的智能车门驱动光耦合器与集成的抑制控制器的DC-DC转炉通过集成分解控制器，ACPL-302J就实现了 集成较小的高效变压器，放置在旁边设备(图6)。因此，设计师可以减少整体的占地面积， 最小化电磁干扰(EMI)和噪声耦合IGBT通道之间。与一个较小的变压器，初级绕组开关晶体管集成在ACPL-302J和更小的电容器中可用于过滤。

图4：分布式电源的拓扑结构。

图5： ACPL-302J，2.5A门驱动光耦器，集成反反控制器，主动磨坊钳，DESAT和UVLO检测。

图6：使用ACPL-302J和设备的分布式电源拓扑的板级视图。

总结

通过集成分解控制器，ACPL-302J设备允许更少的离散组件和更小的变压器和电容器放置在设备旁边，从而减少了设计的总体足迹，并最大限度地减少了电磁干扰(EMI)和IGBT通道之间的噪声耦合。通过减少设计中的这些元素，设计师可以实现显著的成本节约。

审核编辑：汤梓红