CN103023295A - 变频器igbt门极电压保护电路 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种变频器IGBT门极电压保护电路,包括IGBT门极接线端子,该电路还包括正极连接到电源电压、负极连接到所述IGBT门极接线端子的第一二极管,所述电源电压基于IGBT门极的正常工作电压与极限电压之间。本发明通过反抽二极管并利用稳定的电源电压来钳位IGBT门极电压,有效地对IGBT关断时可能产生的尖峰电压进行吸收,避免损坏IGBT。
Description
技术领域
本发明涉及变频器领域,更具体地说,涉及一种变频器IGBT门极电压保护电路。
背景技术
变频器是电力电子技术和微电子技术应用的相结合的工控产品,它通过改变输出电压和频率实现交流电机的调速,在工业和国民经济中扮演了节能和自动控制的角色。
变频器通过电力电子逆变元件IGBT实现功率控制。如图1所示,是现有IGBT驱动电路的示意图,其通过驱动芯片U2将控制信号PW-1放大并输入到IGBT的驱动门极,并通过电阻R6和电容C2实现对地钳位。上述IGBT驱动门极正常情况下为±15V,极限情况不得超过±20V,否则会损坏门极驱动,造成不可逆转的损坏。
然而在变频器运行过程中,在极限状况下(例如短路、过流等),IGBT可能会因过高的电流变化率(di/dt)(例如IGBT关断时),在门极产生过高电压尖峰,损坏IGBT的门极,造成不可逆转的损坏。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于,针对上述IGBT在过高电流变化率下门极可能因过高电压尖峰而损坏的问题,提供一种变频器IGBT门极电压保护电路。
本发明解决上述技术问题的技术方案是,提供一种变频器IGBT门极电压保护电路,包括IGBT门极接线端子,该电路还包括正极连接到电源电压、负极连接到所述IGBT门极接线端子的第一二极管,所述电源电压介于IGBT门极的正常工作电压与极限电压之间。
在本发明所述的变频器IGBT门极电压保护电路中,所述电路还包括用于对地钳位的第三电阻和第一电容,其中第三电阻和第一电容并联连接且两端分别连接到IGBT门极接线端子和IGBT的发射极。
在本发明所述的变频器IGBT门极电压保护电路中,所述电路还包括驱动芯片,该驱动芯片的输入端连接控制信号输入,输出端经由限流电阻连接到IGBT门极接线端子。
在本发明所述的变频器IGBT门极电压保护电路中,所述电路还包括第二二极管和第一电阻,所述IGBT门极接线端子经由第二二极管和第一电阻连接到驱动芯片的输出端。
本发明的变频器IGBT门极电压保护电路,通过反抽二极管并利用稳定的电源电压来钳位IGBT门极电压,有效地对IGBT关断时可能产生的尖峰电压进行吸收,避免损坏IGBT。
附图说明
图1是现有IGBT驱动电路的示意图。
图2是本发明变频器IGBT门极电压保护电路实施例的电路示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
如图2所示,是本发明变频器IGBT门极电压保护电路实施例的电路示意图。本实施例中的IGBT门极电压保护电路包括IGBT门极接线端子GW以及第一二极管D1,其中第一二极管D1的正极连接到电源电压VCC、负极连接到IGBT门极接线端子。
上述电源电压VCC为恒定电压,其值介于IGBT门极的正常工作电压与极限电压之间(该值可在上述范围内根据不同的控制要求调整)。例如当IGBT的正常工作电压为±15V,极限情况下不能超过±20V,则电源电压VCC可采用+17V。
上述IGBT门极电压保护电路通过反抽二极管,巧妙地利用了稳定的电源电压来钳位IGBT门极电压,从而有效地对IGBT关掉时可能产生的尖峰电压进行吸收,保护IGBT的门极。
上述变频器IGBT门极电压保护电路还可包括第三电阻R3和第一电容C1,该第三电阻R3和第一电容C1并联连接且两端分别连接到IGBT门极接线端子GW和IGBT的发射极IW1之间,实现IGBT的对地钳位的。
上述变频器IGBT门极电压保护电路通过驱动芯片U1实现IGBT驱动,该驱动芯片U1的输入端连接控制信号输入PW-1,输出端经由限流电阻R2连接到IGBT门极接线端子GW。该驱动芯片U1将输入的驱动信号放大后输出。
上述驱动芯片U1可由电源电源VCC(或通过连接到电源电压VCC的直流变压电路)供电。
当然,在实际应用中,上述驱动芯片U1及限流电阻R2也可由任何现有的IGBT驱动电路代替。
此外,上述电路中还可包括第二二极管D3和第一电阻R1,IGBT门极接线端子GW经由上述第二二极管D3和第一电阻R1连接到驱动芯片U1的输出端。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (4)
1.一种变频器IGBT门极电压保护电路,包括IGBT门极接线端子,其特征在于:该电路还包括正极连接到电源电压、负极连接到所述IGBT门极接线端子的第一二极管,所述电源电压介于IGBT门极的正常工作电压与极限电压之间。
2.根据权利要求1所述的变频器IGBT门极电压保护电路,其特征在于:所述电路还包括用于对地钳位的第三电阻和第一电容,其中第三电阻和第一电容并联连接且两端分别连接到IGBT门极接线端子和IGBT的发射极。
3.根据权利要求1所述的变频器IGBT门极电压保护电路,其特征在于:所述电路还包括驱动芯片,该驱动芯片的输入端连接控制信号输入,输出端经由限流电阻连接到IGBT门极接线端子。
4.根据权利要求3所述的变频器IGBT门极电压保护电路,其特征在于:所述电路还包括第二二极管和第一电阻,所述IGBT门极接线端子经由第二二极管和第一电阻连接到驱动芯片的输出端。
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