在变频器驱动线路中，为了保证控制端和驱动端的电气隔离，会使用光耦芯片作为控制信号转驱动信号的耦合元件。其中，比较常见的光耦芯片有6脚，8脚，16脚几种封装，比如HCPL3150，HCPL316J，PC923，PC929，TLP350，TLP520，FOD3120等，其中16脚封装的还集成了管压降检测功能，下面以PC923，PC929为例，介绍一下光耦芯片的作用和功能。

PC923是8脚封装的光耦芯片，一般用于上三桥IGBT的驱动。PC929则为16脚封装，用于驱动下三桥IGBT，因为PC929带有IGBT保护电路和OC信号输出电路，下三桥IGBT发射极Vce共用直流母线的负极，更方便于检测IGBT导通管压降，从而实现过流保护和输出报警信号的任务。

一、运行原理

PC923的相关参数：输入IF电流5∽20mA，电源电压15∽35V，输出峰值电流±0.4A，隔离电压5000V，开通/关断时间0.5μs。可直接驱动50A/1200V以下的IGBT模块。PC923的电路结构同TLP250等相近，但输出引脚不一样。5、8脚之间可接入限流电阻，限制输出电流以保护内部V1、V2三极管。常规应用，是将5、8脚短接，接入供电电源的正极。如果将输出侧引线改动一下，也可以与TLP520、3120等互为代换。

PC929的相关参数与PC923相接近，在电路结构上要复杂的多。1、2脚为内部发光二极管阴极，3脚为发光管阳极，1、3脚构成了信号输入端。4、5、6、7脚为空端子。输入信号经内部光电耦合器、放大器隔离处理后经接口电路输入到推挽式输出电路。10、14脚为输出侧供电负极，13脚为输出侧供电正端，12脚为输出级供电端，一般应用中将13、12脚短接。11脚为驱动信号输出端，经栅极电阻接IGBT或后置功率放大电路。PC929的9脚为IGBT管压降信号检测脚，9、10脚经外电路并联于IGBT的C、E极上。IGBT在额定电流下的正常管压降仅为3V左右。异常管压降的产生表明了IGBT运行在过流状态下。PC929的8脚为IGBT管子的OC（过载、过流、短路）信号输出脚，由外接光耦合器将故障信号返回给CPU。

PC929内部IGBT保护电路的动作过程：在正常状态下， 2、3脚输入脉冲信号电流，11脚相继产生+16V和-10V的输出驱动电压信号。此时PC929的8（FS）脚一直为高电平状态；当所驱动的IGBT管子流过异常电流时，IGBT的导通管压降迅速上升，使9脚电压达到故障报警阀值（7V），PC929内部的IGBT保护电路工作，11脚输出的正向激励电压降低，使IGBT的导通电流下降，同时控制8脚内部的三极管Q3导通，输出一个低电平的OC故障信号，经外接光耦送入CPU，CPU据过流情况实施保护停机。

在单独维修电源/驱动板的上电检测中，因PC929的9、10脚与IGBT模块脱离，一接受运行信号，8脚即报出OC故障信号，11脚输出脉冲电压也被内部IGBT保护电路所嵌制，致使无法测出PC929的工作状态。需采取相应措施，解除PC929的管压降检测功能，强制电路正常工作，达到方便检测的目的。解除PC929的管压降检测功能的具体做法是：将PC929的9脚和10脚短接。这样即使启动变频器来测试输出波形，也不会报OC故障了。

二、由PC923、929构成的驱动电路

PC923光耦，由CPU主板来的脉冲信号经R66加到3脚，在输入信号低电平期间，PC923形成由+5V，2、3脚内部发光二极管、信号源电路到地的输入电流通路，PC923内部输出电路的V1三极管导通，6脚输出高电平信号（18V峰值），经R65为驱动后置放大电路的Q10提供正向偏流，Q10的导通将正供电电压经栅极电阻R91引入到IGBT的G极，IGBT开通；在输入信号的高电平期间，PC923的3脚也为+5V高电平，因而无输入电流通路，PC923内部输出电路的V2三极管导通，6脚转为负压输出（10V峰值），也经R65为驱动后置放大电路的Q11提供了正向偏流，Q11的导通将供电的负10V电压——IGBT的截止电压经栅极电阻R91引入到IGBT的G极，IGBT关断。在待机状态，PC923的3脚输入信号一直维持在+5V高电平状态，则驱动电路一直输出-10V的截止电压，加到CN1触发端子上，IGBT一直维持于可靠的截止状态上。

PC929驱动IC是兼有对驱动脉冲隔离放大和模块故障检测双重“身份”的。由CPU主板来的脉冲信号从1/2、3脚输入到PC929内部的光电耦合器，从11脚输出后，经Q13、Q15两级互补式电压跟随器的功率放大后，引入IGBT2的G极。此为驱动脉冲的信号传输电路路； PC929的9脚为模块故障检测信号输入脚。正常工作状态下，PC929的11脚输出正的激励脉冲电压，使Q13导通，Q15截止。Q13的导通，将正偏压加到IGBT2的G极上，IGBT2进入饱合开通状态。忽略IGBT导通管压降的话，IGBT2的导通即将U输出端与负直流供电端N短接起来，提供输出交流电压的负半波通路，在导通期间，只要变频器是在额定电流以内运行，IGBT2的正常管压降应在3V以下。

管压降检测电路中的D24二极管和C48组成消噪电路，以避免负噪声干扰引起误码保护动作。

R91将驱动脉冲引入到IGBT管子的G极，表面看来，这是一只限流电阻，限制流入IGBT管子的驱动（充电）电流，因管子的开通速度越快越好，开通时间越短越好，电阻的阻值就不能太大，以避免与IGBT管子的输入结电容形成一个较大时间常数的延时电路，这是不希望出现的。但过激励也会导致IGBT的损坏。此电阻多为Ω级功率电阻，随变频器功率的增加其阻值而减小。此电阻还有一个“真名”，叫栅极补偿电阻，因为IGBT管子的触发引线有一定长度，触发脉冲又是数千赫兹的高频信号，所以有一定的引线电感存在，而引线电感会引起触发脉冲的畸变，产生 “电压过冲”现象，严重时会造成IGBT管子的误开通而造成损坏。接入R82可对引线电感有所补偿，尽量使引线呈现电阻特性而不是电感特性，有效缓解引线电感造成的电压过冲现象。

R92并接于IGBT管子的G、E极间，第一个好处就是，将IGBT管子输入端的高阻状态变为低阻状态。我们新购得的IGBT逆变模块，出厂前是用短路线将G、E极短接的，这样万一有异常电压（如静电）加到G、E极时，短路线将很快将此一异常电压吸收，而避免了IGBT管子因输入端子遭受冲击而损坏。电路中并联R92也有同样的用处，在一定程度上将输入的“差分电压”变为了“共模电压”，消解了异常输入电压的冲击作用；R92对瞬态干扰有一定的作用，又可称之为“消噪电阻”；R92并接于IGBT管子的G、E极间，与IGBT的G、E结电容相并联，此电阻又被称为“旁路电阻”，将瞬态干扰造成的对G、E结电容的充电电流“旁路掉”，以避免其误开通。R92又形成了IGBT管子输入结电容的电荷泄放通路，能提高电荷的泄放速度，对于只采用单电压供电（无负供电电压）的驱动电路，此电阻的作用尤其重要。

三、PC923、929构成的驱动电路的检测方法

1、静态检测：

电路处于静止状态时，相对于+5V供电的地端，PC923的2、3脚电压都为5V，直接测量2、3脚之间电压差为0V；以驱动电源的OV为O电位参考点，CN1触发引线端子的1线应为-10V。PC923、PC929的脉冲输出脚和后置放大器的中点电压都为-10V。  检测CN1端子的1线为OV，故障原因为：

• 驱动电源稳压二极管击穿短路；
• 栅极电阻R91开路。 

检测CN1端子的1线为+18V左右，故障原因为：

• PC923的后置放大电路中的Q10短路；
• PC923内部输出电路中的V1短路；
• 检查PC923的2、3脚如有电压输入，如1、2V，故障原因为前级信号电路故障，使PC923形成了输入电流的通路。

2、动态检测：

电路静态时测得CN1端子1线上有正常的-10V截止电压，及测量各静态工作点基本正常（其实各检测点都表现为供电电压），要进一步检查动态——对脉冲信号的传输能力，验证电路确无故障或使隐蔽故障暴露出来。

但要注意的是，因为在检修中电源/驱动板与主电路已经脱开，CN1、CN2触发端子是空置的，并未接入IGBT，而且在未查明驱动电路是否工作正常之前，也是绝不允许在IGBT接入530V直流供电的情况下，连接驱动电路并检查驱动电路的故障的。因为IGBT的脱开，驱动电路输出的脉冲无论正常与否，只要按一下操作面板的起动（FWD）或运行（RUN）按键，操作显示面板即跳出OC故障。原因在于驱动芯片PC929在脉冲信号传输期间，PC929的9脚内部电路与外部元件构成的IGBT管压降检测电路，因IGBT的未接入（相当于开路），而检测到极大的管压降信号，而向CPU报出OC信号，CPU采取了停机保护措施。必须采取相应手段，屏蔽掉驱动电路对IGBT管压降检测功能，令CPU正常发送六路脉冲，以利驱动电路的进一步检修。