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工 学
新型IGBT/MOSFET驱动模块SKHI22A/B
关键词：IGBT；驱动模块 ；SKHI22A/B
１ 概述
ＳＫＨＩ系列驱动模块是德国西门康（ＳＥＭＩＫＲＯＮ）公司推出的一种新型ＩＧＢＴ／ＭＯＳＦＥＴ驱动模块。ＳＫＨＩ系列驱动模块主要有以下特点：
●仅需一个不需隔离的＋１５Ｖ电源供电
●抗ｄＶ／ｄｔ能力可以达到７５ｋＶ／μｓ
●控制电路和ＩＧＢＴ主电路之间的隔离电压可以达到４ｋＶ
●输出峰值电流可以达到３０Ａ
●同一桥臂上下开关管驱动信号具有互锁功能，可以防止两个开关管的贯穿导通
●死区时间、ＶＣＥ的监控、ＲＧＯＮ／ＯＦＦ可以分别调节，因而可以对不同用户的特殊需求进行优化
●可以输出差错信号以通知控制系统
●具有过流、欠压保护功能。
下面主要以ＳＫＨＩ２２Ａ为例，对ＳＫＨＩ系列驱动模块进行介绍。
２ 内部结构及原理
ＳＫＨＩ２２Ａ／Ｂ引脚功能排列如表１所列。图１所示是ＳＫＨＩ系列驱动器的内部电路原理图。
表1 SKHI22A的引脚功能
| 引脚名称 | 引脚说明 |
| GND/0V | 相应输入信号的地 |
| Vs | 电源+15V±4% |
| VIN1 | 上开关管的输入开关信号1，+5V逻辑（对于SKHI22A/21A为+15V逻辑） |
| FREE | 空置 |
| ERROR | 差错输出，低有效，集电极开路输出，最大为30V/15mA |
| TDT2 | 通过接地或接Vs数字调节桥臂上下开关管的死区时间 |
| VIN2 | 下管的输入开关信号1，+5V逻辑（对于SKHI22A/21A为+15V逻辑） |
| GND/0V | 相应输入信号的地 |
| VCE1 | 接IGBT1的集电极（上开关管） |
| CCE1 | 通过外接RCE和CCE来调节参考电压 |
| GON1 | 接RON到IBGT1的基极 |
| GOFF1 | 接ROFF到IBGT1的基极 |
| E1 | 接IGBT1的发射极（上开关管） |
| VCE2 | 接IGBT2的集电极（下开关管） |
| CCE2 | 通过外扫RCE和CCE来调节参考电压 |
| GON2 | 接RON到IGBT2的基极 |
| GOFF2 | 接ROFF到IGBT2的基极 |
| E2 | 接IGBT2的发送极（下开关管） |
２．１ ＳＫＨＩ２２Ａ／Ｂ的脉冲整形电路
ＳＫＨＩ中的脉冲整形电路的作用是在控制ＩＢＧＴ的脉冲信号输入后，用短脉冲抑制电路对脉冲宽度小于５００ｎｓ的开关脉冲进行抑制，以使其不能传递到ＩＧＢＴ，这样可以有效的抑制电磁干扰引起的电压尖峰对开关管的误触发，从而提高驱动电路的抗干扰能力。另外，模块还可以对输入的触发脉冲进行整形（例如常用的ＳＧ３５２５芯片所产生的脉冲在上升沿往往有电压尖峰，而且在脉冲高低电平时有时电平会有波动），而且在经过ＳＫＨＩ整形输出以后，波形已十分标准，因而能可靠地对ＩＧＢＴ进行控制。
２．２ ＳＫＨＩ２２Ａ／Ｂ的脉冲互锁电路
脉冲互锁电路的互锁时间由外接端子ＴＤＴ１、ＴＤＴ２和ＳＥＣＥＬＴ所接的高低电平来决定。同时可由这三个端子进行数字调节（ＳＫＨＩ２２Ａ只有ＴＤＴ２）。这种设计可以使不同开关速度的开关器件的互锁时间均大于ＩＧＢＴ的关断延迟时间，从而避免贯穿导通。
２．３ ＳＫＨＩ２２Ａ／Ｂ的欠压保护电路
模块内部欠压保护电路的作用是当电源电压低于＋１３Ｖ时，将差错输出端的电平拉低，以输出差错信号。
以上三部分控制电路被集成在一块ＡＳＩＣ中，与一般的分立元件组成的电路相比，这样可以大大的提高控制电路的抗干扰能力，同时可靠性也得到了提高。另外，ＳＫＨＩ系列器件的初级（控制部分）和次级（主电路部分）之间还可通过变压器实现隔离。
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