HCPL-316J-500E                                         2.5安培门驱动光电耦合器集成（VCE）饱和检测和故障状态反馈

HCPL-316J是由Agilent公司生产的一种IGBT门极驱动光耦合器,其内部集成集电极发射极电压欠饱和检测电路及故障状态反馈电路,为驱动电路的可靠工作提供了保障.其特性为:兼容CMOS/TYL电平;光隔离,故障状态反馈;开关时间最大500ns;“软”IGBT关断;欠饱和检测及欠压锁定保护;过流保护功能;宽工作电压范围(15~30V);用户可配置自动复位、自动关闭. DSP与该耦合器结合实现IGBT的驱动,使得IGBT VCE欠饱和检测结构紧凑,低成本且易于实现,同时满足了宽范围的安全与调节需要.
　　HCPL-316J保护功能的实现
　　HCPL-316J内置丰富的IGBT检测及保护功能,使驱动电路设计起来更加方便,安全可靠.其中下面详述欠压锁定保护(UVLO) 和过流保护两种保护功能的工作原理:
　　(1)IGBT欠压锁定保护(UVLO)功能
　　在刚刚上电的过程中,芯片供电电压由0V逐渐上升到最大值.如果此时芯片有输出会造成IGBT门极电压过低,那么它会工作在线性放大区.HCPL316J芯片的欠压锁定保护的功能(UVLO)可以解决此问题.当VCC与VE之间的电压值小于12V时,输出低电平,以防止IGBT工作在线性工作区造成发热过多进而烧毁

(2)IGBT过流保护功能
　　HCPL-316J具有对IGBT的过流保护功能,它通过检测IGBT的导通压降来实施保护动作.同样从图上可以看出,在其内部有固定的7V电平,在检测电路工作时,它将检测到的IGBT C~E极两端的压降与内置的7V电平比较,当超过7V时,HCPL-316J芯片输出低电平关断
IGBT,同时,一个错误检测信号通过片内光耦反馈给输入侧,以便于采取相应的解决措施.在IGBT关断时,其C~E极两端的电压必定是超过7V的,但此时,过流检测电路失效,HCPL-316J芯片不会报故障信号.实际上,由于二极管的管压降,在IGBT的C~E 极间电压不到7V时芯片就采取保护动作.
　　驱动电路方案设计
　　驱动电路的主要逻辑部件是芯片HCPL-316J.它控制IGBT管的导通、关断并且保护IGBT.它的输出功能可以简略的用下面的逻辑功能表来描述.当输出为High时IGBT导通,否则IGBT关断.IGBT导通需要同时具备最后一行的五个条件,缺一不可,即同相输入为高;反相输入为低;欠压保护功能无效;未检测到IGBT故障,无故障反馈信号或故障反馈信号已被清除. 整个电路板的作用相当于一个光耦隔离放大电路.它的核心部分是芯片HCPL-316J,其中由控制器(DSP-TMS320F2812)产生XPWM1及XCLEAR*信号输出给HCPL-316J,同时HCPL-316J产生的IGBT故障信号FAULT*给控制器.同时在芯片的输出端接了由NPN和PNP组成的推挽式输出电路,目的是为了提高输出电流能力,匹配IGBT驱动要求.
　　当HCPL-316J输出端VOUT输出为高电平时,推挽电路上管(T1)导通,下管(T2)截止, 三端稳压块LM7915输出端加在IGBT门极(VG1)上,IGBT VCE为15V,IGBT导通.当HCPL-316J输出端VOUT输出为低电平时,上管(T1)截止,下管(T1)导通,VCE为-9V,IGBT关断.以上就是IGBT的开通关断过程.

监管证书 - 符合IEC / EN/ DIN60747-5-2安全监管证书SO16封装
符合IEC / EN / DIN EN60747-5-2 HCPL-314J，HCPL-315J，HCPL-316J，HCPL-786J，HCPL-788J，HCPL - 800J和HCPL-810J的安全监督管理证书。