CN110299827A - 一种igbt驱动电路模块 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种IGBT驱动电路模块，属于电力电子器件领域。所述IGBT驱动电路模块包括IGBT驱动电压电路和光耦隔离驱动控制电路，其中，所述IGBT驱动电压电路用于产生正、负驱动电压；所述光耦隔离驱动控制电路用于隔离驱动IGBT，所述IGBT驱动电压电路为PWM控制器组成的反激电路；所述光耦隔离驱动控制电路包括光耦隔离电路和IGBT驱动电路。本发明提供的一种IGBT驱动电路模块中，所述IGBT驱动电压电路产生正、负驱动电压，可以实现IGBT的快速通断；所述IGBT采取光耦隔离驱动，适用范围广；电路采用模块化设计，电路简单。
Description
技术领域
本发明涉及半导体驱动电路技术领域，特别涉及一种IGBT驱动电路模块。
背景技术
作为新型功率半导体器件的主流器件，绝缘栅双极型晶体管 (Insulated GateBipolar Transistor，IGBT)已广泛用于工业、通信、计算机、消费电子、汽车电子、航空航天、国防军工等传统领域，以及轨道交通、芯能源、智能电网、新能源汽车等战略性新兴产业领域，是电力转换设备最核心的器件。而控制IGBT通断的驱动模块市场上则很少见，大部分均由使用者自行设计。IGBT驱动电路的好坏直接影响电子设备的效率，设计不当易导致设备故障甚至事故。现有技术的主要缺点：
（1）驱动为正压，关断为0V电压，关断速度慢，有电流拖尾现象，易导致器件损坏；
（2）非隔离驱动，在特定场合不适用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种IGBT驱动电路模块，以解决现有的IGBT驱动电路关断速度慢、非隔离驱动的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种IGBT驱动电路模块，包括IGBT驱动电压电路和光耦隔离驱动控制电路，其中，所述IGBT驱动电压电路用于产生正、负驱动电压；所述光耦隔离驱动控制电路用于隔离驱动IGBT。
可选的，所述IGBT驱动电压电路为包括PWM控制器的反激电路；所述光耦隔离驱动控制电路包括光耦隔离电路和IGBT驱动电路。
可选的，所述正、负驱动电压施加在所述光耦隔离电路的原边，实现IGBT的快速通断。
可选的，所述PWM控制器具体为LM5020 PWM控制器。
可选的，所述光耦隔离电路为高速光耦隔离电路，具体型号为TLP350。
可选的，所述正、负驱动电压大小相等，极性相反，其中，所述正驱动电压用于驱动IGBT的导通，所述负驱动电压用于IGBT的快速关断。
可选的，所述IGBT驱动电压电路还包括稳压管，用于对所述正、负驱动电压进行过压保护。
本发明提供的一种IGBT 驱动电路模块具有以下有益效果：
（1）所述IGBT驱动电压电路产生正、负驱动电压，可以实现IGBT的快速通断；
（2）所述IGBT采取光耦隔离驱动，适用范围广；
（3）电路采用模块化设计，电路简单。
附图说明
图1是本发明提供的一种IGBT驱动电路模块的原理图；
图2是本发明提供的LM5020功能框图；
图3是本发明提供的高速光耦隔离电路功能框图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明提出的一种IGBT驱动电路模块作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
本发明提供了一种IGBT驱动电路模块，包括IGBT驱动电压电路和光耦隔离驱动控制电路，所述IGBT驱动电压电路用于产生正、负驱动电压，即为正的驱动电压和负的关断电压；所述光耦隔离驱动控制电路用于隔离驱动IGBT；其中，
所述IGBT驱动电压电路为包括PWM控制器的反激电路，产生一组正、负驱动电压；所述正、负驱动电压大小相等，极性相反，其中，正驱动电压用于驱动IGBT的导通，负驱动电压用于IGBT的快速关断；作为优选，所述PWM控制器具体型号为LM5020。如图1所示为IGBT驱动电路模块的原理图，所述PWM控制器的1、4脚接输入电压12V端；2、6、8脚接地；3、7脚悬空；9脚接电阻R3，电阻R3的另一端接地；10脚接电容C4，电容C4的另一端接地；5脚接MOS管Q1的1脚，MOS管Q1的2脚接变压器的2脚，MOS管Q1的3脚接地；变压器T1的1脚接输入12V电源的正，变压器T1的3脚接二极管D2的阳极，变压器的4、5脚短接后接二次侧的地，变压器的6脚接二极管D1的阳极；二极管D1阴极端接电阻R1，电阻R1的另一端接电容C2，电容C2的另一端接二次侧的地；稳压二极管ZD1与电容C2并联，二极管D1阳极接二次侧的地；二极管D2的阳极接电阻R2，电阻R2的另一端接电容C3，电容C3的另一端接二次侧的地；稳压二极管ZD2与电容C3并联，二极管D2的阳极接二次侧的地。稳压二极管用于对所述正负驱动电压进行过压保护。
所述IGBT驱动电压电路的工作原理为：
输入端加12V电压后，LM5020开始启动，5脚满占空比输出，驱动MOS管Q1，通过变压器T1进行电压变换，二极管D1和二极管D2整流，电阻R1、电容C2和电阻R2、电容C3限流滤波后，在VO+和VO-端产生极性相反，大小相等的一组±12V的电压。输出电压的大小通过变压器的匝比进行调节。
光耦隔离驱动控制电路包括IGBT驱动电路和光耦隔离电路，作为优选，所述光耦隔离电路为高速光耦隔离电路，具体型号为TLP350。请继续参照图1，所述高速光耦的1、4、7脚悬空；2脚接IGBT驱动信号的正；3脚接地；5脚接-12V（VO-）；6脚接IGBT的栅极；8脚接+12V（VO+）；电阻R4、电容C5并联，且一端接IGBT驱动信号的正，另一端接地。
所述光耦隔离驱动控制电路的工作原理为：如图3所示为高速光耦隔离电路功能框图，在高速光耦的原边2、3脚间加IGBT驱动信号后，高速光耦的6、8脚导通，此时IGBT的栅源极间被加上了+12V电压，IGBT导通。IGBT驱动信号关断后，高速光耦的6、8脚关断，5、6脚导通，此时IGBT的栅源极间被加上了-12V电压，IGBT关断。从而实现对IGBT通断的隔离驱动控制。
上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。
Claims (7)
1.一种IGBT驱动电路模块，其特征在于，包括IGBT驱动电压电路和光耦隔离驱动控制电路，其中，
所述IGBT驱动电压电路用于产生正、负驱动电压；所述光耦隔离驱动控制电路用于隔离驱动IGBT。
2.根据权利要求1所述的一种IGBT驱动电路模块，其特征在于，所述IGBT驱动电压电路为包括PWM控制器的反激电路；所述光耦隔离驱动控制电路包括光耦隔离电路和IGBT驱动电路。
3.根据权利要求2所述的一种IGBT驱动电路模块，其特征在于，所述正、负驱动电压施加在所述光耦隔离电路的原边，实现IGBT的快速通断。
4.根据权利要求2所述的一种IGBT驱动电路模块，其特征在于，所述PWM控制器具体为LM5020 PWM控制器。
5.根据权利要求2所述的一种IGBT驱动电路模块，其特征在于，所述光耦隔离电路为高速光耦隔离电路，具体型号为TLP350。
6.根据权利要求1所述的一种IGBT驱动电路模块，其特征在于，所述正、负驱动电压大小相等，极性相反，其中，
所述正驱动电压用于驱动IGBT的导通，所述负驱动电压用于IGBT的快速关断。
7.根据权利要求1所述的一种IGBT驱动电路模块，其特征在于，所述IGBT驱动电压电路还包括稳压管，用于对所述正、负驱动电压进行过压保护。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN111342642A (zh) * | 2020-03-18 | 2020-06-26 | 华中科技大学 | 一种用于碳化硅mosfet驱动的反激式电源控制方法 |
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