CN102427221A - 一种igbt驱动综合保护封锁电路 - Google Patents

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余骏
周军
刘亮
王胜勇
卢家斌
李传涛
李四川
李海东
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Abstract

本发明提供一种IGBT驱动综合保护封锁电路，将驱动电源欠压信号、控制板驱动使能信号、过流保护信号和IGBT过流信号四种信号做“或”处理，在四种信号中出现至少一种时输出驱动封锁信号，用以保护IGBT，另外在过流保护信号和IGBT过流信号二者任意出现一种时输出信号给主控制器，告诉主控制器主电路中有过流发生。本发明通过全方位采集各种故障信号，采用纯硬件对IGBT进行全方位的保护，可用于和主控制器之间产生联系，配合封锁IGBT驱动电路。

Description

一种IGBT驱动综合保护封锁电路
技术领域
本发明属于集成电路领域，具体涉及一种IGBT(绝缘栅双极型晶体管)驱动综合保护封锁电路。
背景技术
半导体功率器件IGBT以其功率大，驱动方便，工作频率高等优点，在电力电子领域内的应用处于主导地位。IGBT作为任何一个电力电子设备的核心，其保护的可靠性直接决定了设备的可靠性。IGBT的损坏方式主要可归为过压和过流两种方式。过压保护主要是靠IGBT缓冲吸收电路或驱动电路自身来完成，过压一般不会生成驱动电路封锁信号。设备在实际工作中更常见的是过流引起的损坏，而且这种损坏的威力远大于过压引起的损坏。过流分为桥臂直通短路过流和负载侧短路过流，这两种过流都参与封锁信号的生成，并迅速封锁IGBT驱动信号，才能保证IGBT的安全工作。现在的保护封锁电路一般没有让这两只直接参与封锁，而是将这两种过流信号送到主控制器，在控制器将驱动信号停止。这其实是一种软件封锁，受软件运行周期的影响，这种保护往往不及时。有的的电路虽然也有硬件封锁，但参与封锁的信号不完全，不能全方位的保护IGBT。而且它们不能和主控制器之间建立联系，实现软件封锁和硬件封锁的配合。
发明内容：
本发明要解决的技术问题是：提供一种IGBT驱动综合保护封锁电路，采用纯硬件对IGBT进行全方位的保护。
本发明为解决上述技术问题所采取的技术方案为：一种IGBT驱动综合保护封锁电路，其特征在于：它包括：
上电欠压封锁电路，用于将IGBT驱动电路的电源与稳压管电压比较，当IGBT驱动电路电源小于稳压管电压时输出驱动电源欠压信号；
合成电路，用于将驱动电源欠压信号和控制板驱动使能信号合成，当驱动电源欠压信号为高电平，或控制板驱动使能信号为高电平时，输出高电平；
第一触发电路，用于将过流保护信号和IGBT过流信号作为触发源以触发三极管，当过流保护信号为高电平，或IGBT过流信号为高电平时，三极管导通，其集电极经过非门进行逻辑电平调整后输出；
第一触发电路输出端输出两路信号，一路输出给主控制器，告诉主控制器主电路中有过流发生；另一路与合成电路输出端进行线或；
第二触发电路，用于将第一触发电路输出信号和合成电路输出端线或后的信号作为触发源以触发三极管，当触发源为高电平时三极管导通，其集电极输出驱动封锁信号去封锁驱动电路，驱动封锁信号为低电平。
按上述方案，所述的合成电路为2个同向的二极管，2个二极管的阴极连接成一个输出端。
按上述方案，所述的第二触发电路前串联一个反向的稳压二极管。
本发明的工作原理为：参与封锁信号生成的保护信号很完整，包括IGBT过流信号、输出电流过流信号、驱动电源欠压信号。
IGBT过流信号来自驱动电路，当流过IGBT的电流过大时，驱动电路生成一个IGBT过流信号给驱动封锁电路；过流保护信号来自输出电流检测电路，当输出电流过大时，检测电路硬件生成一个过流保护信号给驱动封锁电路；当驱动电源电压欠压时产生一个驱动电源欠压信号，将驱动电路封锁；对于IGBT过流信号和过流保护信号，本电路还会产生一个F0信号给主控制器，告诉主控制器主电路中有过流发生。主控制器也可以综合各种故障，包括来自封锁电路的过流信号F0，生成一个控制板驱动使能信号，控制驱动电路的工作与否。
本发明的有益效果为：通过全方位采集各种故障信号，采用纯硬件对IGBT进行全方位的保护，可用于和主控制器之间产生联系，配合封锁IGBT驱动电路。
附图说明
图1为本发明的工作原理框图。
图2为本发明一实施例的电路原理图。
具体实施方式
图1为本发明的工作原理框图，将驱动电源欠压信号、控制板驱动使能信号、过流保护信号和IGBT过流信号四种信号做“或”处理，在四种信号中出现至少一种时输出驱动封锁信号，用以保护IGBT，另外在过流保护信号和IGBT过流信号二者任意出现一种时输出信号给主控制器，告诉主控制器主电路中有过流发生。
图2为本发明一实施例的电路原理图，它包括以下几部分：
上电欠压封锁电路，用于将IGBT驱动电路的电源与稳压管电压比较，当IGBT驱动电路电源小于稳压管电压时输出驱动电源欠压信号。在IGBT驱动电路的电源V1分别连接第一至四电阻R1、R2、R3和R4，R1的另一端通过第二电容C2接地，R2的另一端通过第二二极管D2与第一三极管Q1的基极连接，D2为一个反向的稳压二极管，R3、R4的另一端连接Q1的集电极，Q1的发射极接地；Q1的基极分别通过第五电阻R5和第一电容C1接地；R2与D2的节点通过一个正向二极管与R1、C2的节点连接，R1与一个反向二极管并联。Q1的集电极输出驱动电源欠压信号。
合成电路，用于将驱动电源欠压信号和控制板驱动使能信号合成，当驱动电源欠压信号为高电平，或控制板驱动使能信号为高电平时，输出高电平。合成电路为2个同向的二极管，2个二极管的阴极连接成一个输出端，其中一个二极管的阳极与Q1的集电极连接，另一个二极管的阳极通过第七电阻R7与控制板驱动使能信号连接，R7的前端通过第六电阻与电源V2连接，R7的后端通过第三电容C3接地。
第一触发电路，用于将过流保护信号和IGBT过流信号作为触发源以触发第三三极管Q3，当过流保护信号为高电平，或IGBT过流信号为高电平时，Q3导通，其集电极经过非门进行逻辑电平调整后输出。Q3的基极连接两条支路，其中一条为过流保护信号通过一个非门和第十一电阻R11串联，另一条为IGBT过流信号通过第十五电阻R15、2个非门和第十四电阻R14串联，其中R15的前端通过第十六电阻R16接地，R15的后端通过第七电容C7接地；Q3的基极与发射极之间连接第十电阻R10，Q3的集电极分别通过第六电容C6和第十三电阻接地。
第一触发电路输出端输出两路信号，一路输出给主控制器，告诉主控制器主电路中有过流发生；另一路与合成电路输出端进行线或。Q3的集电极通过一个非门后分为两条支路，一条通过一个非门输出信号给控制板，一条通过一个非门、第十二电阻R122以及两个并联的正向二极管后与合成电路的输出端连接。
第二触发电路，用于将第一触发电路输出信号和合成电路输出端线或后的信号作为触发源以触发第二三极管Q2，当触发源为高电平时Q2导通，其集电极输出驱动封锁信号去封锁驱动电路，驱动封锁信号为低电平。Q2的基极串联第四二极管D4再与合成电路的输出端连接，D4为一个反向的稳压二极管，Q2的基极分别通过第八电阻R8和第四电容C4接地，Q2的发射极接地。
V1为驱动电路的电源，正常时，V1大于稳压管D2的电压VD2，因此三极管Q1的基极有正向电压而导通，Q1的集电极接地，输出低电平。同时V1还通过R1和R2、D1向电容C2充电，直到C2的电压VC2＝V1。当V1的电压小于VD2时，认为驱动电源欠压，但此时由于电容C2的钳位，D2还是处于反向击穿状态，即Q1会延时导通一段时间。当C2的电位小于VD2时，D2截止，Q1关断，集电极输出驱动电源欠压信号，为高电平。
控制板驱动使能信号来自主控制器的，在正常时是低电平，在禁止驱动时变为高电平。
控制板驱动使能信号和驱动电源欠压信号通过D3合成后通过D4送到Q2基极。D4的作用提供一个导通门阀，避免误导通。当控制板驱动使能信号和驱动电源欠压信号中任意一个为高电平时，D4被反相击穿，Q2导通，其集电极输出驱动封锁信号去封锁驱动电路，驱动封锁信号为低电平。
IGBT过流信号来自驱动电路本身，经过非门驱动缓冲后，和过流保护信号进行线或后送到三极管Q3的基极，之间的反相驱动是三级管驱动加速电路。当这两种过流信号有一个作用时，Q3导通，Q3的集电极输出低电平。该电平经过非门进行逻辑电平调整后，一路生成F0信号送到主控制器，一路送到Q2，去产生驱动封锁信号。

Claims (3)

1.一种IGBT驱动综合保护封锁电路，其特征在于：它包括：
上电欠压封锁电路，用于将IGBT驱动电路的电源与稳压管电压比较，当IGBT驱动电路电源小于稳压管电压时输出驱动电源欠压信号；
合成电路，用于将驱动电源欠压信号和控制板驱动使能信号合成，当驱动电源欠压信号为高电平，或控制板驱动使能信号为高电平时，输出高电平；
第一触发电路，用于将过流保护信号和IGBT过流信号作为触发源以触发三极管，当过流保护信号为高电平，或IGBT过流信号为高电平时，三极管导通，其集电极经过非门进行逻辑电平调整后输出；
第一触发电路输出端输出两路信号，一路输出给主控制器，告诉主控制器主电路中有过流发生；另一路与合成电路输出端进行线或；
第二触发电路，用于将第一触发电路输出信号和合成电路输出端线或后的信号作为触发源以触发三极管，当触发源为高电平时三极管导通，其集电极输出驱动封锁信号去封锁驱动电路，驱动封锁信号为低电平。
2.根据权利要求1所述的IGBT驱动综合保护封锁电路，其特征在于：所述的合成电路为2个同向的二极管，2个二极管的阴极连接成一个输出端。
3.根据权利要求1所述的IGBT驱动综合保护封锁电路，其特征在于：所述的第二触发电路前串联一个反向的稳压二极管。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102723932A (zh) * 2012-06-15 2012-10-10 北京鼎汉技术股份有限公司 一种互锁电路及包含该互锁电路的互锁系统
CN102751970A (zh) * 2012-07-09 2012-10-24 佛山市柏克新能科技股份有限公司 一种igbt驱动保护电路
CN103023295A (zh) * 2012-11-26 2013-04-03 深圳市汇川技术股份有限公司 变频器igbt门极电压保护电路
CN103500989A (zh) * 2013-10-11 2014-01-08 济南诺顿科技有限公司 一种igbt的保护电路
CN109217262A (zh) * 2018-10-22 2019-01-15 国家电网公司东北分部 一种大功率开关放大器中mos管驱动欠压保护电路
CN109495095A (zh) * 2018-11-27 2019-03-19 黄山市祁门新飞电子科技发展有限公司 带保护功能的增强型GaN功率器件栅驱动电路

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002208847A (ja) * 2001-01-12 2002-07-26 Fuji Electric Co Ltd 電力用半導体素子のゲート駆動回路
CN101834558A (zh) * 2009-12-28 2010-09-15 南昌大学 交流异步电机矢量控制器
CN101895097A (zh) * 2009-05-20 2010-11-24 北京四方继保自动化股份有限公司 一种变流器保护电路实现方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002208847A (ja) * 2001-01-12 2002-07-26 Fuji Electric Co Ltd 電力用半導体素子のゲート駆動回路
CN101895097A (zh) * 2009-05-20 2010-11-24 北京四方继保自动化股份有限公司 一种变流器保护电路实现方法
CN101834558A (zh) * 2009-12-28 2010-09-15 南昌大学 交流异步电机矢量控制器

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102723932A (zh) * 2012-06-15 2012-10-10 北京鼎汉技术股份有限公司 一种互锁电路及包含该互锁电路的互锁系统
CN102723932B (zh) * 2012-06-15 2015-08-12 北京鼎汉技术股份有限公司 一种互锁电路及包含该互锁电路的互锁系统
CN102751970A (zh) * 2012-07-09 2012-10-24 佛山市柏克新能科技股份有限公司 一种igbt驱动保护电路
CN102751970B (zh) * 2012-07-09 2015-08-26 佛山市柏克新能科技股份有限公司 一种igbt驱动保护电路
CN103023295A (zh) * 2012-11-26 2013-04-03 深圳市汇川技术股份有限公司 变频器igbt门极电压保护电路
CN103500989A (zh) * 2013-10-11 2014-01-08 济南诺顿科技有限公司 一种igbt的保护电路
CN109217262A (zh) * 2018-10-22 2019-01-15 国家电网公司东北分部 一种大功率开关放大器中mos管驱动欠压保护电路
CN109217262B (zh) * 2018-10-22 2021-10-26 国家电网公司东北分部 一种大功率开关放大器中mos管驱动欠压保护电路
CN109495095A (zh) * 2018-11-27 2019-03-19 黄山市祁门新飞电子科技发展有限公司 带保护功能的增强型GaN功率器件栅驱动电路

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