驅(qū)動(dòng)電路（由PC923、PC929組合）的構(gòu)成和電路原理：

　　由PC923、929構(gòu)成的驅(qū)動(dòng)電路

　　上圖為東元7200MA變頻器 U相的驅(qū)動(dòng)電路圖。15kW以下的驅(qū)動(dòng)電路，則由PC923、PC929經(jīng)柵極電阻直接驅(qū)動(dòng)IGBT，中、大功率變頻器，則由后置放大器將驅(qū)動(dòng)IC輸出的驅(qū)動(dòng)脈沖進(jìn)行電流放大后，再輸入IGBT的G、E極。

　　驅(qū)動(dòng)電路的電源電路，是故障檢測(cè)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。不但要求其輸出電壓范圍滿足正常要求，而且要求其具有足夠的電流（功率）輸出能力——帶負(fù)載能力。每一相的上、下IGBT驅(qū)動(dòng)電路，因IGBT的觸發(fā)回路不存在共電位點(diǎn)，驅(qū)動(dòng)電路也需要相互隔離的供電電源。由開(kāi)關(guān)電源電路中的開(kāi)關(guān)變壓器N1繞組輸出的交流電壓，經(jīng)整流濾波成直流電壓后，又由R68、ZD1（10V穩(wěn)壓管）簡(jiǎn)單穩(wěn)壓電路處理成正18V和負(fù)10V兩路電源，供給驅(qū)動(dòng)電路。電源的OV（零電位點(diǎn)）線接入了IGBT和E極，驅(qū)動(dòng)IC的7、8腳則接入了28V的電源電壓。

　　光電耦合器的輸入、輸入側(cè)應(yīng)有獨(dú)立的供電電源，以形成輸入電流和輸出電流的通路。PC2的2、3腳輸入電流為+5V*提供。此處供電標(biāo)記為+5V*，是為了和開(kāi)關(guān)電源電路輸出的+5V相區(qū)分。+5V*供電電路見(jiàn)下圖圖4。10。該電路可看作一簡(jiǎn)單的動(dòng)態(tài)恒流源電路，R179為穩(wěn)壓管ZD7的限流電阻，穩(wěn)壓管的擊穿電壓值為3。5V左右?；鶚O電流回路中穩(wěn)壓電路的接入，使流過(guò)Q8發(fā)射結(jié)的Ib維持一恒定值，進(jìn)而使動(dòng)態(tài)Ic也近似為恒定值。忽略Q8的導(dǎo)能壓降，電路的靜態(tài)輸出電壓為+5V，但動(dòng)態(tài)輸出電壓值取決于所接負(fù)載電路的“動(dòng)態(tài)電阻值”，而動(dòng)態(tài)輸出電流總是接近于恒定的，這就使得驅(qū)動(dòng)電路內(nèi)部發(fā)光二極管能維持一個(gè)較為恒定的光通量，從而使傳輸脈沖信號(hào)的“陡峭度”比較理想，使傳輸特性大為改善。

　　圖4。10 驅(qū)動(dòng)光耦輸入側(cè)供電電路

　　電路工作原理簡(jiǎn)述（請(qǐng)參見(jiàn)圖4。5的PC923、PC925內(nèi)部電路）：

　　由CPU主板來(lái)的脈沖信號(hào)，經(jīng)R66加到PC2的3腳，在輸入信號(hào)低電平期間，PC2形成由+5V*、PC2的2、3腳內(nèi)部發(fā)光二極管、信號(hào)源電路到地的輸入電流通路，PC2內(nèi)部輸出電路的V1三極管導(dǎo)通，PC2的6腳輸出高電平信號(hào)（18V峰值），經(jīng)R65為驅(qū)動(dòng)后置放大電路的Q10提供正向偏流，Q10的導(dǎo)通將正供電電壓經(jīng)柵極電阻R91引入到IGBT的G極，IGBT開(kāi)通；在輸入信號(hào)的高電平期間，PC2的3腳也為+5V高電平，因而無(wú)輸入電流通路，PC2內(nèi)部輸出電路的V2三極管導(dǎo)通，6腳轉(zhuǎn)為負(fù)壓輸出（10V峰值），也經(jīng)R65為驅(qū)動(dòng)后置放大電路的Q11提供了正向偏流，Q11的導(dǎo)通將供電的負(fù)10V電壓——IGBT的截止電壓經(jīng)柵極電阻R91引入到IGBT的G極，IGBT關(guān)斷。在待機(jī)狀態(tài)，PC2的3腳輸入信號(hào)一直維持在+5V高電平狀態(tài)，則驅(qū)動(dòng)電路一直輸出-10V的截止電壓，加到CN1觸發(fā)端子上，IGBT一直維持于可靠的截止?fàn)顟B(tài)上。

　　因IGBT柵-射極間結(jié)電容的存在，對(duì)其開(kāi)通和截止的控制過(guò)程，實(shí)質(zhì)上是對(duì)IGBT柵-射極間結(jié)電容進(jìn)行充、放電的過(guò)程，這個(gè)充、放電過(guò)程形成了一定的峰值電流，故功率較大的IGBT模塊須由Q10、Q11組成的互補(bǔ)式電路跟隨放大器來(lái)驅(qū)動(dòng)。

　　PC929驅(qū)動(dòng)IC是兼有對(duì)驅(qū)動(dòng)脈沖隔離放大和模塊故障檢測(cè)雙重“身份”的。由CPU主板來(lái)的脈沖信號(hào)從1/2、3腳輸入到PC923內(nèi)部的光電耦合器，從11腳輸出后，經(jīng)Q13、Q15兩級(jí)互補(bǔ)式電壓跟隨器的功率放大后，引入IGBT2的G極。此為驅(qū)動(dòng)脈沖的信號(hào)傳輸電路路； PC929的9腳為模塊故障檢測(cè)信號(hào)輸入腳。正常工作狀態(tài)下，PC923的11腳輸出正的激勵(lì)脈沖電壓，使Q13導(dǎo)通，Q15截止。Q13的導(dǎo)通，將正偏壓加到IGBT2的G極上，IGBT2進(jìn)入飽合開(kāi)通狀態(tài)。忽略IGBT導(dǎo)通管壓降的話，IGBT2的導(dǎo)通即將U輸出端與負(fù)直流供電端N短接起來(lái)，提供輸出交流電壓的負(fù)半波通路，在導(dǎo)通期間，只要變頻器是在額定電流以內(nèi)運(yùn)行，IGBT2的正常管壓降應(yīng)在3V以下。

　　PC929的9腳內(nèi)部電路與外接R76、R77、D24、R73、D27等元件構(gòu)成了IGBT管壓降檢測(cè)電路，二極管D27和負(fù)極接入了IGBT2的C極。PC929在發(fā)送激勵(lì)脈沖的同時(shí)，內(nèi)部模塊檢測(cè)電路與外電路配合，檢測(cè)IGBT2的管壓降，當(dāng)IGBT2正常開(kāi)通期間，忽略IGBT2的導(dǎo)通壓降，U點(diǎn)電壓與N點(diǎn)電壓應(yīng)是等電位的，N點(diǎn)與該路驅(qū)動(dòng)電源的零電位點(diǎn)為同一條線?？梢钥吹?，D27的正向?qū)▽點(diǎn)電壓也嵌位為零電位點(diǎn)，即PC929的9腳無(wú)故障信號(hào)輸入，IGBT模塊OC信號(hào)輸出8腳為高電平狀態(tài)。當(dāng)變頻器的負(fù)載電路異常或IGBT2管子故障時(shí)，雖有激勵(lì)偏壓加到IGBT2的G極，但嚴(yán)重過(guò)流狀態(tài)（或管子已經(jīng)開(kāi)路性損壞），使IGBT2的管壓降超過(guò)7V或更大，U、N之間高電壓差使D27于反偏截止，此時(shí)a點(diǎn)電壓是由R73引入的、經(jīng)R78、D24、R77分壓的高于7V的電壓值，經(jīng)R76輸入到PC929的9腳。PC929內(nèi)部IGBT保護(hù)電路起控，對(duì)IGBT進(jìn)行強(qiáng)行軟關(guān)斷動(dòng)作，同時(shí)控制8腳內(nèi)部三極管導(dǎo)通，進(jìn)而提供了PC4光電耦合器的輸入電流，于是PC4將低電平的模塊OC信號(hào)報(bào)與CPU，變頻器實(shí)施OC故障保護(hù)停機(jī)動(dòng)作。

　　IGBT模塊管壓降檢測(cè)電路中的D24二極管和C48組成消噪電路，以避免負(fù)噪聲干擾引起誤碼保護(hù)動(dòng)作。

　　讓我們看一下驅(qū)動(dòng)電路中R91、R92的作用，實(shí)際電路中，這四只電阻因模塊損壞帶來(lái)的強(qiáng)電壓沖擊下，造成開(kāi)路、短路和阻值變大的情況比比皆是，它在電路中究竟起到什么樣的作用呢？

　　R91將驅(qū)動(dòng)脈沖引入到IGBT管子的G極，表面看來(lái)，這是一只限流電阻，限制流入IGBT管子的驅(qū)動(dòng)（充電）電流，因管子的開(kāi)通速度越快越好，開(kāi)通時(shí)間越短越好，電阻的阻值就不能太大，以避免與IGBT管子的輸入結(jié)電容形成一個(gè)較大時(shí)間常數(shù)的延時(shí)電路，這是不希望出現(xiàn)的。但過(guò)激勵(lì)也會(huì)導(dǎo)致IGBT的損壞。此電阻多為Ω級(jí)功率電阻，隨變頻器功率的增加其阻值而減小。此電阻還有一個(gè)“真名”，叫柵極補(bǔ)償電阻，因?yàn)镮GBT管子的觸發(fā)引線有一定長(zhǎng)度，觸發(fā)脈沖又是數(shù)千赫茲的高頻信號(hào)，所以有一定的引線電感存在，而引線電感會(huì)引起觸發(fā)脈沖的畸變，產(chǎn)生 “電壓過(guò)沖”現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成IGBT管子的誤開(kāi)通而造成損壞。接入R82可對(duì)引線電感有所補(bǔ)償，盡量使引線呈現(xiàn)電阻特性而不是電感特性，有效緩解引線電感造成的電壓過(guò)沖現(xiàn)象。

　　R92并接于IGBT管子的G、E極間，第一個(gè)好處就是，將IGBT管子輸入端的高阻狀態(tài)變?yōu)榈妥锠顟B(tài)。我們新購(gòu)得的IGBT逆變模塊，出廠前是用短路線將G、E極短接的，這樣萬(wàn)一有異常電壓（如靜電）加到G、E極時(shí)，短路線將很快將此一異常電壓吸收，而避免了IGBT管子因輸入端子遭受沖擊而損壞。電路中并聯(lián)R92也有同樣的用處，在一定程度上將輸入的“差分電壓”變?yōu)榱恕肮材ｋ妷骸?，消解了異常輸入電壓的沖擊作用；R92對(duì)瞬態(tài)干擾有一定的作用，又可稱之為“消噪電阻”；R92并接于IGBT管子的G、E極間，與IGBT的G、E結(jié)電容相并聯(lián)，此電阻又被稱為“旁路電阻”，將瞬態(tài)干擾造成的對(duì)G、E結(jié)電容的充電電流“旁路掉”，以避免其誤開(kāi)通。R92又形成了IGBT管子輸入結(jié)電容的電荷泄放通路，能提高電荷的泄放速度，對(duì)于只采用單電壓供電（無(wú)負(fù)供電電壓）的驅(qū)動(dòng)電路，此電阻的作用尤其重要。