从我多年的从业经验来看,如下图所示的电路:IGBT驱动芯片MC33153容易可以从以下两个薄弱点进行排查:
1. MC33153的8脚用于检测IGBT的导通和截止状态,并结合IGBT的驱动信号进行故障判断。
当驱动信号为高时,IGBT导通,DS极之间的电压非常低,此时二极管D1导通,8脚输入比较低的电压,MC33153正常,通过内部的比较器和逻辑电路,在7脚输出低电平,表示没有故障,此时,如果IGBT过流过大,VDS=IDS*RDS(on),D1可能截止,8脚会检测到相对高的电压,7脚会输出高电平,表示发生故障,如果IGBT损坏开路,也可以检测到故障。一旦检测到故障,IGBT的驱动信号可以迅速被切断,从而起到保护IGBT和驱动芯片的目的。
一样的,当驱动信号为低时,如果8脚检测到低电平,则表示IGBT短路,MC33153可判为故障,迅速关断保护IGBT和驱动芯片。
D1二极管的反向耐压和开关速度非常关键,反向耐压不够,可能会被击穿损坏。
D1的开关速度需要根据IGBT的开关频率选择,开关速度不够,MC33153无法快速检测到故障进行保护,甚至可能无法检测到故障,进而可能损坏MC33163,应该选择快恢复二极管。
应该检测一下D1的选型是否合理。
2. 当流经IGBT的DS极的电流特别大,或者是电流变化特别大,也就是di/dt特别大时。由于GD极之间寄生电容的存在,在IGBT开启的断开的瞬间,可能会在GS极之间耦合出非常高的电压,这个高电压串入MC33153,损坏MC33153.
因此,应该在IGBT的G极和S极之间并一个稳压二极管,用来钳位耦合到GS极之间的高压。
应该在GS极之间并联一个合适的稳压二极管。