用EG8010驱动大功率IGBT模块的驱动板

用EG8010驱动大功率IGBT模块的驱动板

    这个话题的起因，是神八兄送了我几个大电流IGBT模块，有150A的，也有300A的，据说功率分别可以做到10KW和20KW以上，也是挡不住的诱惑，决定来试一试。但首先必须做一块能驱动这些大家伙的驱动电路板。经和神八兄多次商量后，决定还是用EG8010芯片，理由是：这款SPWM芯片价格便宜，功能很多，性能比较好，特别稳压特性很好。

    但是，用8010来驱动IGBT模块，也有二个问题需要解决：

第一个问题：8010的最大死区时间只有1.5US，而这些大模块，因为输入电容比较大，需要有比较大的死区时间，有时可能要放大到3US以上，才能安全工作。为了解决这个问题，我把8010的输出接法做了较大的改进，先把8010输出的4路用与门合并成2路，做成象张工的2285 1093这样的时序，再把二路SPWM分成4路，用与非门做成硬件死区电路，这样，死区时间就不受8010内建死区的限止了，可以随意做到几US。

    这样的接法，还有一个大大的好处，就是H桥的4个管子功耗是平均的，不会出现半桥热半桥冷的现象。

第二个问题：因为IGBT模块的工作频率都比较低，一般要求在20K以下，但8010的载波频率比较高，神八兄经过实险和计算，决定用下面方式来解决，把原先8010用的12M晶振，改为10M晶振，这样，载频就降到19.5K，但输出基频就不到50HZ了，再把8010的18脚接高电平，也就是接成原60HZ的形式，这时实际输出就为50HZ了。这个方法，得到了屹晶公司许工的认可。

     经过和神八兄多次的策划，大约花了一个月左右的“空闲”时间，我终于做出了第一块驱动板，见下面的图片，板子还是比较大的，长16CM，宽11.3CM。

    这块驱动板元器件特别多，有280个左右的元件。所以，画PCB和装样板，颇费了一番周折。

    因为，一般大功率的机器，前级和后级可能是分离的，对于后级来讲，一般是接入360V左右的高压，就要能工作，所以，这个驱动卡的辅助电源是高压输入的，我用了一块PI公司的TNY277的IC，电路比较简单，但输出路数很多，有5路，都是互相隔离的。因功率不大，可以用EE20 EFD20等磁芯，但这类磁芯，找不到与它匹配的脚位有6+6以上的骨架，所以，只得用了EI28磁芯，用了11+11的骨架。下图是辅助电源部分的电路和TNY277的D极波形。

    下面是这款驱动卡联上300A模块的图片，四路输出的图腾管是用D1804 和B1204，输出电流8A，在连上300A模块时，G极上升时间约为380NS左右（G极电阻10R），不算很快，但也不算特别慢了。我在模块上接入30V的母线电压，输出的正弦波如下图，可见，设计上没有明显的错误，时序也是对的。

    现在，还有一个小问题：因为8010内建死区最小为300NS，不能到0死区，所以，还原的馒头波，可能会有150NS的收缩，造成合成的正弦波在过0点有一点交越失真，如果8010能做到有一档是0死区，我这个问题就能完美解决了。经和屹晶的许工联系，他说可以做成0死区的，看来是第二版可以做得更完美了。

    驱动板做好了，但我这里没有大功率的高压电源进行带功率的测试，只得寄给神八兄，让他对这块驱动板进行一番全面的测试，现在，这块板还在路上。神八兄测试的过程和结果，可以跟在这个贴子上，经享众朋友。