M57962L模塊的分析

M57962AL是一種14腳單列直捕式結構的厚膜驅動模塊，其內部結構圖如圖3所示。它由光耦合器、接口電路、檢測電路、定時復位電路以及門關斷電路組成，驅動功率大，町以驅動600A/600V及400A/l200V等系列IGBT模塊。

M5796AL具有高速的輸入輸出隔離，絕緣電壓也可達到AC 2500V/min；輸入電平與TTL電平兼容，適于單片機控制；內部有定時邏輯短路保護電路，同時具有延時保護特性；采用雙電源供電方式，相對于EXB84l來說，雖然多使用一個電源．但IGBT可以更可靠地通斷。典型應用圖如圖4所示。當驅動信號通過腳14和腳13時，經過高速光耦隔離，由M57962AL內置接口電路傳輸至功率放大極，在M57962AL的腳5產生+15V開柵和一10V關柵電壓，驅動IGBT通斷。當腳1檢測到電壓為7V時，模塊認定電路短路，立即通過光耦輸出關斷信號，使腳5輸出低電平，從而將IGBT的G—E兩端置于負向偏置，可靠關斷。同時，輸出誤差信號使故障輸出端（腳8）為低電平，從而驅動外接的保護電路工作。延時2～3s后，若檢測到腳13為高電平，則M57962AL恢復工作。穩壓管DZ1用于防止D1擊穿而損壞M57962AL，Rg為限流電阻，DZ2和DZ3起限幅作用，以確保可靠通斷。

比較：與EXB841相比，M57962AL需要雙電源（+15V，一1OV）供電，外周電路復雜。而正是因為M57962AL可輸出一10V的偏壓，使得IGBT可靠地關斷；另外，M57962AL具有過流保護自動閉鎖功能，并且軟關斷時間可外部調節，而EXB84l的軟關斷時間無法調節。所以M57962AL較EXB841更安全、可靠。

HL402模塊的分析

HL402是17腳單列直插式結構，內置有靜電屏蔽層的高速光耦合器實現信號隔離，抗干擾能力強，響應速度快，隔離電壓高。它具有對IGBT進行降柵壓、軟關斷雙重保護功能，在軟關斷及降柵壓的同時能輸出報警信號，實現封鎖脈沖或分斷主回路的保護。它輸出驅動電壓幅值高，正向驅動電壓可達15～17V，負向偏置電壓可達10～12V，因而可用來直接驅動容量為400A/600V及300A/1200V以下的IGBT。

HL402結構圖如圖5所示。圖5中，VL1為帶靜電屏蔽的光耦合器，它用來實現與輸入信號的隔離。由于它具有靜電屏蔽，因而顯著提高了HL402抗共模干擾的能力。圖5中U1為脈沖放大器，S1、S2實現驅動脈沖功率放大，U2為降柵壓比較器，正常情況下由于腳9輸入的IGBT集電極電壓VCE不高于U2的基準電壓VREF，U2不翻轉，S3不導通，故從腳17和腳16輸入的驅動脈沖信號經S2整形后不被封鎖。該驅動脈沖經S2、S2放大后提供給IGBT使其導通或關斷，一旦IGBT退飽和，則腳9輸入集電極電壓給IGBT使其導通或關斷，并且腳9輸入的集電極電壓采樣信號VCE高于U2的基準電壓VREF，比較器U2翻轉輸出高電平，使S3導通，由穩壓管DZ2將驅動器輸出的柵極電壓VGE降低到10V。此時，軟關斷定時器U3在降柵壓比較器U2翻轉達到設定的時間后，輸出正電壓使S4導通，將柵極電壓軟關斷降到IGBT的柵射極門限電壓，給IGBT提供一個負的驅動電壓，保證IGBT可靠關斷。

HL402典型應用圖如圖6所示。在實際電路中，C1、C2、C3、C4需盡可能地靠近H1402的腳2、腳l、腳4安裝。為了避免高頻耦合及電磁干擾，由HL402輸出到被驅動IGBT柵射極的引線需要采用雙絞線或同軸電纜屏蔽線，其引線長度不超過1m。腳9和腳13接至IGBT集電極的引線必須分開走，不得與柵極和發射極引線絞合，以免引起交叉干擾。光耦合器L1可輸入脈沖封鎖信號，當L1導通時，HLA02輸出脈沖立即被封鎖至-10V。光耦合器L2提供軟關斷報警信號，它在軀動器軟關斷的同時導通光耦合器L3，提供降柵壓報警信號。使用中，通過調整電容器C5、C6、C7的值，可以將保護波形中的降柵壓延遲時間、降柵壓時間、軟關斷斜率時間調整至合適的值。在高頻應用時，為了避免IGBT受到多次過電流沖擊，可在光耦合器L2輸出數次或1次報警信號后，將輸入腳16和腳17間的信號封鎖。

小結：以上三者中，M57962AL和HL402都采用陶瓷基片黑色包裝，EXB841采用覆銅板黃色包裝，由于陶瓷基片的散熱性能和頻率特性比覆銅板好，HL402的負載能力和散熱性能最好，加之合理的布局設計，在三者中的工作頻率最高，保護功能最全，而EXB841和M57962AL都沒有降柵壓保護功能。另外，HL402和M57962AL提供負偏壓的穩壓管，放于外部，既有靈活性又提高了可靠性，而EXB841的穩壓管在內部，經常因穩壓管的損壞而失效。因此，HL402憑借其優越的性能可以彌補另外兩者的缺陷。