變頻器常用光耦驅(qū)動(dòng)PC923和PC929詳解

    在變頻器驅(qū)動(dòng)芯片中，PC923與PC929算是比較常見的了。在知名品牌如臺(tái)安變頻器，安川變頻器，富士變頻器中都有使用到。兩者可謂是黃金搭檔。本文將對(duì)這兩個(gè)驅(qū)動(dòng)芯片的原理和應(yīng)用進(jìn)行詳細(xì)的剖析！

圖2 配對(duì)應(yīng)用的驅(qū)動(dòng)IC：PC923（8引腳）、PC929（14引腳）

    PC923用于上三臂IGBT管的驅(qū)動(dòng)，PC929則用于驅(qū)動(dòng)下三臂IGBT管，同時(shí)承擔(dān)對(duì)IGBT導(dǎo)通管壓降的檢測(cè)，對(duì)IBGT實(shí)施過(guò)流保護(hù)和輸出OC報(bào)警信號(hào)的任務(wù)。PC929與普通驅(qū)動(dòng)IC的不同，在于內(nèi)部含有IGBT保護(hù)電路和OC信號(hào)輸出電路，將驅(qū)動(dòng)和保護(hù)集于一體。

    PC923的相關(guān)參數(shù)：輸入IF電流5∽20mA，電源電壓15∽35V，輸出峰值電流±0.4A，隔離電壓5000V，開通/關(guān)斷時(shí)間0.5μs�？芍苯域�(qū)動(dòng)50A/1200V以下的IGBT模塊。PC923的電路結(jié)構(gòu)同TLP250等相近，但輸出引腳不一樣。5、8腳之間可接入限流電阻，限制輸出電流以保護(hù)內(nèi)部V1、V2三極管。常規(guī)應(yīng)用，是將5、8腳短接，接入供電電源的正極。如果將輸出側(cè)引線改動(dòng)一下，也可以與TLP520、3120等互為代換。它的上電檢測(cè)方法也同于TLP250，在此不予贅述。

    PC929的相關(guān)參數(shù)與PC923相接近，在電路結(jié)構(gòu)上要復(fù)雜的多。1、2腳為內(nèi)部發(fā)光二極管陰極，3腳為發(fā)光管陽(yáng)極，1、3腳構(gòu)成了信號(hào)輸入端。4、5、6、7腳為空端子。輸入信號(hào)經(jīng)內(nèi)部光電耦合器、放大器隔離處理后經(jīng)接口電路輸入到推挽式輸出電路。10、14腳為輸出側(cè)供電負(fù)極，13腳為輸出側(cè)供電正端，12腳為輸出級(jí)供電端，一般應(yīng)用中將13、12腳短接。11腳為驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出端，經(jīng)柵極電阻接IGBT或后置功率放大電路。PC929的9腳為IGBT管壓降信號(hào)檢測(cè)腳，9、10腳經(jīng)外電路并聯(lián)于IGBT的C、E極上。IGBT在額定電流下的正常管壓降僅為3V左右。異常管壓降的產(chǎn)生表明了IGBT運(yùn)行在過(guò)流狀態(tài)下。PC929的8腳為IGBT管子的OC（過(guò)載、過(guò)流、短路）信號(hào)輸出腳，由外接光耦合器將故障信號(hào)返回給CPU。

圖3 PC923、PC929與后置放大器構(gòu)成的U相驅(qū)動(dòng)電路

    PC929內(nèi)部IGBT保護(hù)電路的動(dòng)作過(guò)程：在正常狀態(tài)下， 2、3腳輸入脈沖信號(hào)電流，11腳相繼產(chǎn)生+15V和-7.5V的輸出驅(qū)動(dòng)電壓信號(hào)。此時(shí)PC929的8（FS）腳一直為高電平狀態(tài)；當(dāng)所驅(qū)動(dòng)的IGBT管子流過(guò)異常電流時(shí)，IGBT的導(dǎo)通管壓降迅速上升，使9腳電壓達(dá)到故障報(bào)警閥值（7V），PC929內(nèi)部的IGBT保護(hù)電路工作，11腳輸出的正向激勵(lì)電壓降低，使IGBT的導(dǎo)通電流下降，同時(shí)控制8腳內(nèi)部的三極管Q3導(dǎo)通，輸出一個(gè)低電平的OC故障信號(hào)，經(jīng)外接光耦送入CPU，CPU據(jù)過(guò)流情況實(shí)施保護(hù)停機(jī)。

      在單獨(dú)維修電源/驅(qū)動(dòng)板的上電檢測(cè)中，因PC929的9、10腳與IGBT模塊脫離，一接受運(yùn)行信號(hào)，8腳即報(bào)出OC故障信號(hào)，11腳輸出脈沖電壓也被內(nèi)部IGBT保護(hù)電路所嵌制，致使無(wú)法測(cè)出PC929的工作狀態(tài)。需采取相應(yīng)措施，解除PC929的管壓降檢測(cè)功能，強(qiáng)制電路正常工作，達(dá)到方便檢測(cè)的目的。解除PC929的管壓降檢測(cè)功能的具體做法是：將PC929的9腳和10腳短接。這樣即使啟動(dòng)變頻器來(lái)測(cè)試輸出波形，也不會(huì)報(bào)OC故障了。
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