用EG8010驅動大功率IGBT模塊的驅動板

    這個話題的起因，是神八兄送了我幾個大電流IGBT模塊，有150A的，也有300A的，據說功率分別可以做到10KW和20KW以上，也是擋不住的誘惑，決定來試一試。但首先必須做一塊能驅動這些大家伙的驅動電路板。經和神八兄多次商量后，決定還是用EG8010芯片，理由是：這款SPWM芯片價格便宜，功能很多，性能比較好，特別穩壓特性很好。

    但是，用8010來驅動IGBT模塊，也有二個問題需要解決：

第一個問題：8010的最大死區時間只有1.5US，而這些大模塊，因為輸入電容比較大，需要有比較大的死區時間，有時可能要放大到3US以上，才能安全工作。為了解決這個問題，我把8010的輸出接法做了較大的改進，先把8010輸出的4路用與門合并成2路，做成象張工的2285 1093這樣的時序，再把二路SPWM分成4路，用與非門做成硬件死區電路，這樣，死區時間就不受8010內建死區的限止了，可以隨意做到幾US。

    這樣的接法，還有一個大大的好處，就是H橋的4個管子功耗是平均的，不會出現半橋熱半橋冷的現象。

第二個問題：因為IGBT模塊的工作頻率都比較低，一般要求在20K以下，但8010的載波頻率比較高，神八兄經過實險和計算，決定用下面方式來解決，把原先8010用的12M晶振，改為10M晶振，這樣，載頻就降到19.5K，但輸出基頻就不到50HZ了，再把8010的18腳接高電平，也就是接成原60HZ的形式，這時實際輸出就為50HZ了。這個方法，得到了屹晶公司許工的認可。

     經過和神八兄多次的策劃，大約花了一個月左右的“空閑”時間，我終于做出了第一塊驅動板，見下面的圖片，板子還是比較大的，長16CM，寬11.3CM。

    這塊驅動板元器件特別多，有280個左右的元件。所以，畫PCB和裝樣板，頗費了一番周折。

    因為，一般大功率的機器，前級和后級可能是分離的，對于后級來講，一般是接入360V左右的高壓，就要能工作，所以，這個驅動卡的輔助電源是高壓輸入的，我用了一塊PI公司的TNY277的IC，電路比較簡單，但輸出路數很多，有5路，都是互相隔離的。因功率不大，可以用EE20 EFD20等磁芯，但這類磁芯，找不到與它匹配的腳位有6+6以上的骨架，所以，只得用了EI28磁芯，用了11+11的骨架。下圖是輔助電源部分的電路和TNY277的D極波形。

    下面是這款驅動卡聯上300A模塊的圖片，四路輸出的圖騰管是用D1804 和B1204，輸出電流8A，在連上300A模塊時，G極上升時間約為380NS左右（G極電阻10R），不算很快，但也不算特別慢了。我在模塊上接入30V的母線電壓，輸出的正弦波如下圖，可見，設計上沒有明顯的錯誤，時序也是對的。

    現在，還有一個小問題：因為8010內建死區最小為300NS，不能到0死區，所以，還原的饅頭波，可能會有150NS的收縮，造成合成的正弦波在過0點有一點交越失真，如果8010能做到有一檔是0死區，我這個問題就能完美解決了。經和屹晶的許工聯系，他說可以做成0死區的，看來是第二版可以做得更完美了。

    驅動板做好了，但我這里沒有大功率的高壓電源進行帶功率的測試，只得寄給神八兄，讓他對這塊驅動板進行一番全面的測試，現在，這塊板還在路上。神八兄測試的過程和結果，可以跟在這個貼子上，經享眾朋友。