CN201181901Y - 一种双路输出的igbt驱动模块 - Google Patents

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CN201181901Y CNU2008200895276U CN200820089527U CN201181901Y CN 201181901 Y CN201181901 Y CN 201181901Y CN U2008200895276 U CNU2008200895276 U CN U2008200895276U CN 200820089527 U CN200820089527 U CN 200820089527U CN 201181901 Y CN201181901 Y CN 201181901Y
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刘振龙
孙敬华
丁兆国
周维来
顾春明
陶长海
荆丽
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Abstract

本实用新型公开了一种双路输出的IGBT驱动模块，它包括两片IGBT专用集成电路HCPL316J、逻辑控制电路、DC/DC模块和两个功率放大单元，外部输入连接逻辑控制电路，逻辑控制电路的输出分别连接两片IGBT专用集成电路HCPL316J，两片IGBT专用集成电路HCPL316J分别连接两个功率放大单元，两片IGBT专用集成电路HCPL316J、逻辑控制电路和两个功率放大单元均连接DC/DC模块。本实用新型可以接受不同电平的输入信号，通过端子外接电平的不同组合，实现对单个IGBT的单独控制或者半桥控制，满足了IGBT不同应用电路对驱动不同的技术要求。通过对现有技术的组合，合理的布局，极大的减小了驱动模块的面积，缩小了驱动模块的体积。方便了IGBT的使用。

Description

一种双路输出的IGBT驱动模块
(一)技术领域
本实用新型涉及一种绝缘栅双极晶体管(IGBT)驱动模块。涉及一种模式可选的双路IGBT驱动电路。
(二)背景技术
IGBT是MOSFET与双极晶体管的复合器件。它既有MOSFET易驱动的特点，又具有功率晶体管电压、电流容量大等优点。其频率特性介于MOSFET与功率晶体管之间，可正常工作于几十kHz频率范围内，故在较高频率的大、中功率应用中占据了主导地位。由于绝缘栅双极晶体管具有较高的电流容量、电压控制，导通损耗小等特性。近年来在各种功率变换器中应用广泛。
IGBT的安全工作区和开关特性随驱动电路的改变而变化，为了保证IGBT可靠工作，驱动保护电路至关重要。对驱动电路的技术要求是：驱动能力强；输入输出延迟时间短；双电源供电，提供可靠关断；输入输出电气隔离强度高；可靠的过载过流保护。
目前，生产驱动与保护功能一体的IGBT专用的驱动模块的主要代表有西门康的SKH系列。CONCEPT生产的2SD系列。它们所共有的一些技术特点：双路脉冲互锁功能；抑制窄脉冲功能；死区时间设定功能。驱动信号的变压器隔离传输方式。但变压器隔离的隔离电压较高，延迟较小，但体积较大，价格昂贵。
(三)发明内容
本实用新型的目的在于为解决以上不足，提供一种通过合理科学的布局，使IGBT驱动模块具有体积小优点，电路构成简单，技术成熟，易于实现，易于使用，价格低的优点。
本实用新型的目的是这样实现的：它包括两片IGBT专用集成电路HCPL316J、逻辑控制电路、DC/DC模块和两个功率放大单元，外部输入连接逻辑控制电路，逻辑控制电路的输出分别连接两片IGBT专用集成电路HCPL316J，两片IGBT专用集成电路HCPL316J分别连接两个功率放大单元，两片IGBT专用集成电路HCPL316J、逻辑控制电路和两个功率放大单元均连接DC/DC模块。
本实用新型还有这样一些技术特征：
1、所述的DC/DC模块位于驱动模块的中间，两片集成电路HCPL316J位于变压器的两侧，逻辑处理电路位于变压器的原边侧，功率放大电路位于变压器的副边侧；
2、所述的两路功率放大部分之间的电路板PCB上开有U型槽。
本实用新型所采用的技术方案是用两片IGBT专用集成电路HCPL316J、利用功率放大技术、成熟的DC/DC电源技术，加逻辑控制电路构成。实现了用低成本电路结构驱动大功率IGBT的功能。两路输入信号首先进入逻辑控制部分经施密特电路整形，然后进入逻辑控制电路完成逻辑互锁，产生死区时间后进入HCPL316J，最后经功率放大部分驱动IGBT。逻辑控制电路还可以完成两路信号的单独控制或者半桥模式控制。故障信号通过HCPL316J向控制电路发送故障信号。布局特征是DC/DC模块的中的变压器位于驱动模块的中间，两片集成电路HCPL316J位于变压器的两侧。逻辑处理电路位于变压器的原边侧，功率放大电路位于变压器的副边侧。在两路功率放大电路中的电路板打长条孔，在变压器的原边与副边之间打长条孔，即在两路功率放大部分之间的电路板(PCB)上开的U型槽。
本实用新型的有益效果在于利用HCPL316J芯片的光藕传输体积小优点，摈弃了体积大、造价昂贵的信号传输变压器。集成了全面的IGBT保护功能，简化了外围电路设计。缩小了电路板的面积。因此本驱动模块具有技术成熟，结构简单，体积小巧，电气性能安全，价格低廉的特点。
(四)附图说明
图1是集成电路HCPL316J的内部原理框图；
图2是集成电路HCPL316J的外部引脚图；
图3是具体实施方式中技术方案的原理图；
图4是元气件布局结构图。
(五)具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步的说明：
结合图3-图4，本实施例包括两片IGBT专用集成电路HCPL316J、逻辑控制电路、DC/DC模块和两个功率放大单元，外部输入连接逻辑控制电路，逻辑控制电路的输出分别连接两片IGBT专用集成电路HCPL316J，两片IGBT专用集成电路HCPL316J分别连接两个功率放大单元，两片IGBT专用集成电路HCPL316J、逻辑控制电路和两个功率放大单元均连接DC/DC模块。结合图1-图2，两路输入信号首先进入逻辑控制部分经施密特电路整形，然后进入逻辑控制电路完成逻辑互锁，产生死区时间后进入HCPL316J，最后经功率放大部分驱动IGBT。逻辑控制电路还可以完成两路信号的单独控制或者半桥模式控制。故障信号通过HCPL316J向控制电路发送故障信号。布局特征是DC/DC模块的中的变压器位于驱动模块的中间，两片集成电路HCPL316J位于变压器的两侧。逻辑处理电路位于变压器的原边侧，功率放大电路位于变压器的副边侧。在两路功率放大电路中的电路板打长条孔，在变压器的原边与副边之间打长条孔，即在两路功率放大部分之间的电路板(PCB)上开的U型槽。
图4是本实施例的元气件布局结构图。第一部分是逻辑处理电路1，该电路完成工作模式的选择，信号的互锁，死区时间的产生，故障信号的输出功能。逻辑处理电路通端子外接电平的不同实现两个IGBT单独控制模式或者半桥控制模式。在单独控制模式下，两路输入信号分别控制两路输出。在半桥控制模式下，由一路输入信号产生互为反相的控制信号。另一路输入信号作为上一路的输入信号的使能控制。第二部分是HCPL316J集成电路2，分别驱动两路IGBT模块，完成IGBT驱动过程中的保护及信号的传输，提供了欠压锁定保护，过载过流保护，故障软关断功能。实现输入信号与输出驱动信号的隔离。第三部分是DC/DC电源模块3，为电路的其它部分提供隔离电源，特别是两路IGBT驱动之间，逻辑控制电路与功率放大部分之间的电气隔离。第四部分是功率放大单元4，上下两部分电路相同。第五部分是在两路功率放大部分之间的电路板(PCB)上开的U型槽5，加强两路功率放大部分的电气安全性能。

Claims (3)

1、一种双路输出的IGBT驱动模块，其特征在于：它包括两片IGBT专用集成电路HCPL316J、逻辑控制电路、DC/DC模块和两个功率放大单元，外部输入连接逻辑控制电路，逻辑控制电路的输出分别连接两片IGBT专用集成电路HCPL316J，两片IGBT专用集成电路HCPL316J分别连接两个功率放大单元，两片IGBT专用集成电路HCPL316J、逻辑控制电路和两个功率放大单元均连接DC/DC模块。
2、根据权利要求1所述的一种双路输出的IGBT驱动模块，其特征在于：所述的两片IGBT专用集成电路HCPL316J、逻辑控制电路、DC/DC模块和两个功率放大单元均设制在电路板上，电路板上的布局为DC/DC模块位于驱动模块的中间，两片集成电路HCPL316J位于变压器的两侧，逻辑处理电路位于变压器的原边侧，功率放大单元位于变压器的副边侧。
3、根据权利要求2所述的一种双路输出的IGBT驱动模块，其特征在于：所述的两路功率放大单元之间的电路板PCB上开有U型槽。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103855933A (zh) * 2014-03-13 2014-06-11 江苏容天机电科技有限公司 一种大功率高频电源驱动装置
CN106026620A (zh) * 2016-07-14 2016-10-12 上海理工大学 基于hcpl-316j芯片的igbt驱动电路及开关电路

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