CN102290795A - 一种保护完善的igbt驱动器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种保护完善的IGBT驱动器，包括IGBT、与IGBT栅极连接的IGBT驱动电路，还包括与IGBT驱动电路输入端连接的电平转换电路，与电平转换电路连接的的光耦隔离电路、IGBT过流检测电路、降栅压电路、延时电路、软关断电路、故障报警输出电路，与IGBT发射极连接的负电压产生电路。通过调节电阻R61、R62来调节IGBT栅极的充电和放电速度；IGBT过流检测电路、降栅压电路、延时电路、软关断电路在IGBT过流时对IGBT进行过流保护，并通过故障报警输出电路进行故障报警；负电压产生电路能使IGBT关断时更加可靠，防止干扰源对IGBT所造成的误导通，对延长IGBT工作寿命起到积极作用。

Description

一种保护完善的IGBT驱动器
技术领域
本发明涉及一种IGBT功率器件，更具体地说，是涉及一种保护完善的IGBT驱动器。
背景技术
IGBT(绝缘栅双极型功率管)具有驱动功率小、开关速度高、饱和压降低、耐高电压、大电流等一系列优点，成为大功率开关电源等电力装置的首选功率器件。但IGBT运行性能的好坏受驱动电路的影响很大，如开关时间、开关损耗、短路电流保护能力等，因此，对IGBT的驱动电路进行合理设计，充分发挥IGBT的性能非常重要。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中上述缺陷：提供一种能对IGBT过流保护，还能降低关断时对IGBT所造成的冲击，提高IGBT工作的可靠性；且IGBT栅极充电和放电的速度分别可调的一种保护完善的IGBT驱动器。
为实现上述目的，本发明提供的技术方案如下：提供一种保护完善的IGBT驱动器，包括IGBT、与IGBT栅极连接的IGBT驱动电路，还包括与IGBT驱动电路输入端连接的电平转换电路，与电平转换电路连接的光耦隔离电路、IGBT过流检测电路、降栅压电路、延时电路、软关断电路。
还包括与所述电平转换电路连接的故障报警输出电路，与IGBT发射极连接的负电压产生电路。
本发明所述一种保护完善的IGBT驱动器的有益效果是：通过将IGBT栅极与IGBT驱动电路连接，IGBT驱动电路输入端与电平转换电路连接，电平转换电路与光耦隔离电路、IGBT过流检测电路、降栅压电路、延时电路、软关断电路连接，还包括与所述电平转换电路连接的故障报警输出电路，与IGBT发射极连接的负电压产生电路。通过调节电阻R61、R62来调节IGBT栅极的充电和放电速度；IGBT过流检测电路、降栅压电路、延时电路、软关断电路在IGBT过流时对IGBT进行过流保护，并通过故障报警输出电路进行故障报警；负电压产生电路能使IGBT关断时更加可靠，防止干扰源对IGBT所造成的误导通，提高IGBT工作的可靠性，对延长IGBT工作寿命起到积极作用。
下面结合附图和实施例对本发明所述的一种保护完善的IGBT驱动器作进一步说明：
附图说明
图1是本发明所述一种保护完善的IGBT驱动器的结构方框图；
图2是本发明所述一种保护完善的IGBT驱动器的电路原理图。
具体实施方式
以下本发明所述一种保护完善的IGBT驱动器的最佳实施例，并不因此限定本发明的保护范围。
参照图1、图2，提供一种保护完善的IGBT驱动器，包括IGBT1、与IGBT1栅极连接的IGBT驱动电路2，还包括与IGBT驱动电路2输入端连接的电平转换电路3，与电平转换电路3连接的光耦隔离电路10、IGBT过流检测电路4、降栅压电路5、延时电路6、软关断电路7。
所述IGBT驱动电路2是由电阻R15、R61、R62、R60，稳压二极管ZD3、ZD4，电容C10和三极管Q3、Q4、Q6、Q7组成，电阻R61的一端与三极管Q6的发射极连接，其另一端与IGBT1栅极连接，电阻R62的一端与三极管Q4的发射极连接，其另一端与IGBT1栅极连接，通过调节电阻R61、R62来调节IGBT1栅极的充电和放电速度。
所述IGBT过流检测电路4是由电阻R3、R4、R5、R21、R60，二极管D7、D27，电容C1、C56和比较器IC2组成。
所述降栅压电路5是由电阻R19、R13，二极管D1、D2和稳压二极管ZD1，以及比较器IC2组成。
所述延时电路6是由电阻R9，二极管D6，C57和比较器IC2组成。
所述软关断电路7是由电阻R17、R10，电容C58、C5，二极管D4、D8和三极管Q1，Q2组成。
还包括与所述电平转换电路3连接的故障报警输出电路8，该故障报警输出电路8是由电阻R67，R66、R66-1，电容C67，二极管D9和光耦IC3组成，通过故障报警输出电路8进行故障报警。
还包括与IGBT1发射极连接的负电压产生电路9，该负电压产生电路9是由电阻R16、R63，电容C6、C9、C60、C61、C62、C63、C64和稳压二极管ZD2组成，IGBT1关断时，负电压产生电路能使IGBT关断时更加可靠，防止干扰源对IGBT所造成的误导通。
PWM输入信号经过光电耦合器进行隔离后，通过电平转换电路3送到IGBT驱动电路2，放大后输出+15V和-9V的PWM信号到IGBT栅极，并且可通过调节R61和R62来调节IGBT栅极的充电和放电速度，当过流检测电路4检测到IGBT过流时(Vce的电压上升)，降栅压电路5动作，同时延时电路6开始计时，PWM信号由15V降到10V左右，可提高IGBT的过流承受能力，在延时一个时间t后，软关断电路7动作，对IGBT驱动信号进行软关断，同时关闭PWM输入信号(过流保护自锁)和输出报警信号，告知主控MCU，IGBT发生了短路或过载情况，MUC随即关断PWM信号。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种保护完善的IGBT驱动器，包括IGBT(1)、与IGBT(1)栅极连接的IGBT驱动电路(2)，其特征在于，还包括与IGBT驱动电路(2)输入端连接的电平转换电路(3)，与电平转换电路(3)连接的的光耦隔离电路(10)、IGBT过流检测电路(4)、降栅压电路(5)、延时电路(6)、软关断电路(7)。
2.根据权利要求1所述的一种保护完善的IGBT驱动器，其特征在于，所述IGBT驱动电路(2)是由电阻R15、R61、R62、R60，稳压二极管ZD3、ZD4，电容C10和三极管Q3、Q4、Q6、Q7组成，电阻R61的一端与三极管Q6的发射极连接，其另一端与IGBT(1)栅极连接，电阻R62的一端与三极管Q4的发射极连接，其另一端与IGBT(1)栅极连接，通过电阻R61、R62来调节IGBT(1)栅极的充电和放电速度。
3.根据权利要求1所述的一种保护完善的IGBT驱动器，其特征在于，所述IGBT过流检测电路(4)是由电阻R3、R4、R5、R21、R60，二极管D7、D27，电容C1、C56和比较器IC2组成。
4.根据权利要求1所述的一种保护完善的IGBT驱动器，其特征在于，所述降栅压电路(5)是由电阻R19、R13，二极管D1、D2和稳压二极管ZD1，以及比较器IC2组成。
5.根据权利要求1所述的一种保护完善的IGBT驱动器，其特征在于，所述延时电路(6)是由电阻R9，二极管D6，C57和比较器IC2组成。
6.根据权利要求1所述的一种保护完善的IGBT驱动器，其特征在于，所述软关断电路(7)是由电阻R17、R10，电容C58、C5，二极管D4、D8和三极管Q1，Q2组成。
7.根据权利要求1所述的一种保护完善的IGBT驱动器，其特征在于，还包括与所述电平转换电路(3)连接的故障报警输出电路(8)，该故障报警输出电路(8)是由电阻R67，R66、R66-1，电容C67，二极管D9和光耦IC3组成。
8.根据权利要求1所述的一种保护完善的IGBT驱动器，其特征在于，还包括与IGBT(1)发射极连接的负电压产生电路(9)，该负电压产生电路(9)是由电阻R16、R63，电容C6、C9、C60、C61、C62、C63、C64和稳压二极管ZD2组成。
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