光耦HCPL-316J在伺服系統(tǒng)上的應用 - 光耦HCPL-316J的應用

　　2.1 帶故障保護的典型直流伺服系統(tǒng)的驅動電路(方案1)

　　圖3中僅畫出一個IGBT的驅動回路，其余3路類同，并且4路光耦的RESET、FAULT全部連接在一起。

?

　　2.2 電路工作原理

　　如圖3，當IGBT管T1導通時，從芯片內部恒流源(250μA)流出的電流分別在電阻R1、二極管D1上產生壓降VR1、VD1，加上T1的導通管壓降Vce，當VR1+VD1+Vce>7V時，則：

　　(1)VOUT輸出變?yōu)榈?、對T1實施軟關斷并鎖定，防止流過IGBT的電流進一步上升;

　　(2)同時，6腳的故障信號立刻變?yōu)榈筒⑺偷?a target="_blank">上位機，上位機可以依據(jù)此故障信號作PWM開度限制或全關斷處理;

　　(3)上位機在接收到故障信號后的下一PWM周期，在送PWM開度的同時，送出一路RESET信號(低有效，低電平寬度≥100ns)，允許再次開通IGBT，如此周而復始的循環(huán)，實現(xiàn)電流保護的逐周限流。由圖3組成的驅動系統(tǒng)測得的電流保護波形如圖4所示。

?

　　圖3中，電阻R1需要根據(jù)實際的電流保護值大小進行調整，估算公式如下：

　　R1=(7-VD1-Vce)/0.25(kΩ)

　　式中，VD1-二極管D1上產生壓降(V)

　　Vce-IGBT的導通管壓降(V)

　　例如，對FS100R12KT3管，在管芯結溫為125℃、流過電流為100A時，其Vce≈2.4V，假定此時VD1≈0.7V，則

　　R1=(7-VD1-Vce)/0.25=(7-2.4-0.7)/0.25=15.6(kΩ)

　　2.3 另一種帶故障保護的伺服系統(tǒng)的驅動電路(方案2)

　　在圖3的基礎上，僅2個上管的驅動保護采用光耦HCPL-316J，2個下管的驅動直接采用普通的光耦如TLP250、A3120等，電路更為簡潔，同樣也可達到4路均采用光耦A316J的過流保護效果(實測的電流保護波形同圖4)。