阿尔法ALPHA2000 18.5kW变频器驱动电路图说明

    阿尔法ALPHA200018.5kW变频器驱动电路图（点击查看大图）

    先得弄清楚驱动IC-A316J是个什么器件，才能进行整个驱动电路的原理探讨。见下图（A316J内部功能框图）：

    上图为A316J(HCPL316J)的内部结构框图。A316J内含输入信号光耦隔离电路、模块OC信号光耦隔离电路、驱动功放输出电路等。供电电压15～30V，开关速度0.5μs，可驱动150A/1200V的IGBT模块。有UVLO-过电流检测和欠电压封锁输出电路，当过电流信号发生时，能控制IGBT软关断，并输出OC信号。据输入侧供电接法不同，可实现正、负脉冲输入控制。可与CPU进行逻辑通讯，实现故障报警、故障自动复位、自动关机等控制。

    与PC929等驱动IC的输入电路有所不同，A316J的输入信号不是直接进入内部光耦合器的，从1、2脚输入的信号，经门电路由VLED1传送到内部驱动电路进而生成IGBT的栅极驱动信号。因输入阻抗较高，从信号源吸取的电流较小，输入电流在1mA以下。从门极传输来的信号经门电路处理后，送入光耦合器进行隔离传输，VLED1为光耦内部发光二极管，LED1的正、负极又从7、8脚引出，可从该两脚外设控制电路，以控制脉冲信号的传输。常规应用中，常将7脚空置，8脚直接输入侧供电地，以形成LED1的电流通路；脉冲信号经光耦传输后，再由DRIVER（驱动电路）和UVLO（供电电源的欠电压检测）等电路处理，由后级互补式推挽电路从11脚输出，至IGBT模块的触发端子（模块的栅极）。VCC1（3脚）、GND1（4脚）为输入侧电源（低压隔离侧电源）；VCC2（13脚）、VEE(9、10脚)为输出侧供电，一般将VCC2和VC直接短接，很少有在13、12脚之间再串接输出限流电阻的。V（16脚）与14脚（过电流信号输入脚）构成IGBT管压降检测的回路。

    说到光耦电路，从信号出、进和供电方式上，确实应该将电路结构分为输入侧电路和输出侧电路两大部分。信号由输入侧传输到输出侧，是以光/电转换形式来传输的，由此输入侧和输出侧电路须各有独立的供电。A316J内电路中，输入信号是由VLED1发光二极管传输到输出侧电路的，而模块OC信号则是由VLED2发光二极管由输出侧传输回输入侧的。由两路光耦合器对两路信号实施了光传输、电隔离。

   14脚内部电路DESAT（过电流检测电路）电路、UVLO电路、LED2光耦电路和A316的5、6脚内部FAULT（故障信号输出电路）电路，构成了IGBT模块的过电流和A316供电欠电压的故障保护和故障信号输出、故障复位电路。A316J的5脚为故障复位信号输入端，低电平输入信号有效；6脚为模块OC信号输出脚，故障时输出低电平信号。具体的保护动作流程见下一图说。本图说先将A316J的各引脚功能和电路框图介绍清楚。