CN201294453Y - 一种中小功率驱动模块的驱动电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种中小功率驱动模块的驱动电路，所述的驱动电路由驱动模块、故障信号检测电路、故障信号反馈电路、驱动信号输入电路、驱动信号输出电路、电源供电电路、限幅和滤波电路组成，所述的驱动信号输出电路由功率放大电路、限流电阻R_g组成，所述的功率放大电路是由高放大倍数和快速开关能力的NPN、PNP开关三极管对管组成的互补电路或采用N沟道、P沟道的MOSFET对管组成的互补电路。本实用新型所述的三极管可以多只并联，易于提高驱动电路的驱动能力，节约能源。本实用新型采用的M57962驱动模块的价格只是2SD315驱动模块价格的十几分之一，可以大大节约生产成本，便于推广应用。

Description

一种中小功率驱动模块的驱动电路

技术领域

本实用新型涉及一种中小功率驱动模块的驱动电路，特别是一种能提高中小功率驱动模块驱动能力的驱动电路。

背景技术

绝缘栅双极晶体管，简称IGBT，是80年代出现的新型复合器件，它集MOSFET和晶体管的优点于一体，具有响应速度快、工作电流大、耐压高等优点，在开关电源、变频器、逆变器等领域里很受青睐。但由于IGBT自身的特性，使其工作时会发生擎住效应而导致门极失控，或者因电流电压过大或不稳定，造成IGBT损坏而不能正常工作，为克服这些缺点，人们设计了很多IGBT的驱动电路和保护电路。目前常用的驱动电路是基于2SD315、M57962等驱动模块设计的驱动电路。2SD315驱动模块的驱动能力强，但价格高，适合于驱动1200V和1700V的中大功率的IGBT，而对于中小功率的IGBT来说则驱动成本太高。M57962驱动模块是日本三菱电机生产的标准IGBT驱动模块，价格适中，适合于驱动600A/600V或400A/1200V的中小功率的IGBT，但该驱动模块存在驱动能力相对固定的问题。现有的基于M57962驱动模块的驱动电路如图1所示，5端为驱动信号输出端，驱动信号经5端输出后经过限流电阻R_g后驱动IGBT，由于5端输出的驱动信号经过限流电阻R_g后直接驱动IGBT，从而限制了M57962的驱动能力。如要驱动更大功率的IGBT，则驱动能力明显不够，需要增强它的驱动能力。

发明内容

本实用新型的目的就是针对中小功率驱动模块驱动能力不够的问题，设计一个新的驱动电路，提高中小功率驱动模块的驱动能力。

本实用新型的技术解决方案是这样实现的：一种中小功率驱动模块的驱动电路，由驱动模块、故障信号检测电路、故障信号反馈电路、驱动信号输入电路、驱动信号输出电路、电源供电电路、限幅和滤波电路组成，所述的故障信号检测电路与驱动模块的1、2端相连接，故障信号反馈电路与驱动模块的8端相连接，驱动信号输入电路与驱动模块的13、14端相连接，驱动信号输出电路与驱动模块的5端相连接，电源供电电路与驱动模块的4、6端相连接，限幅和滤波电路由限幅电路VZ103、VZ104和滤波电路C107、R104组成。所述的驱动信号输出电路由功率放大电路、限流电阻R_g组成，功率放大电路的M端与驱动模块的5端相连接，另一端与限流电阻R_g连接。

本实用新型所述的驱动模块是M57962系列驱动模块。

本实用新型所述的功率放大电路是由高放大倍数和快速开关能力的NPN、PNP开关三极管对管组成的互补电路。

本实用新型所述的功率放大电路也可以采用N沟道、P沟道的MOSFET对管组成的互补电路。

本实用新型所述的NPN、PNP开关三极管对管反向电压一般大于50V，放大倍数β＞150。

本实用新型所述的限流电阻R_g的阻值应为IGBT内部和外部驱动电阻之和。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

1、由于本实用新型选用低压三极管作为驱动电路的功率放大电路的器件，而三极管可以多只并联，易于提高驱动电路的驱动能力。

2、由于本实用新型选用低压三极管器件的通态电阻很小，通态压降很小，所以功率损耗很小，可以节约能源。

3、由于本实用新型采用的M57962驱动模块的价格只是2SD315驱动模块价格的十几分之一，对于中小功率的IGBT的驱动电路来说，可以大大节约生产成本。

附图说明

本实用新型共有两张附图，其中：

图1是常用中小功率驱动模块的驱动电路示意图。

图2是本实用新型中小功率驱动模块的驱动电路示意图。

图中，20、驱动模块，21、故障信号检测电路，22、故障信号反馈电路，23、驱动信号输入电路，24、驱动信号输出电路，25、电源供电电路，26、限幅和滤波电路。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行进一步说明。如图2所示，本实用新型所述的驱动电路由驱动模块20、故障信号检测电路21、故障信号反馈电路22、驱动信号输入电路23、驱动信号输出电路24、供电电源电路25和限幅和滤波电路26组成，所述的故障信号检测电路21与驱动模块20的1、2端相连接，故障信号反馈电路22与驱动模块20的8端相连接，驱动信号输入电路23与驱动模块20的13、14端相连接，驱动信号输出电路24与驱动模块20的5端相连接，电源供电电路25与驱动模块20的4、6端相连接，4、6端分别为驱动模块20的正负电源供应端。驱动模块20的3、7、9、10端均为空端。限幅和滤波电路26由限幅电路VZ103、VZ104和滤波电路C107、R104组成。所述的驱动信号输出电路24由功率放大电路和限流电阻R_g组成，功率放大电路的M端与驱动模块20的5端相连接，另一端与限流电阻R_g连接。所述的驱动模块是M57962系列驱动模块，常用的有M57962L驱动模块或M57962AL驱动模块。所述的功率放大电路是由高放大倍数和快速开关能力的NPN、PNP开关三极管对管组成的互补电路，也可以采用N沟道、P沟道的MOSFET对管组成的互补电路。所述的NPN、PNP开关三极管对管反向电压一般大于50V，放大倍数β＞150。所述的限流电阻R_g的阻值应为IGBT内部和外部驱动电阻之和。

本实用新型工作时，驱动模块20的8端为故障信号输出端，故障信号经故障信号反馈电路22反馈给外接的保护电路，使外接保护电路动作，驱动模块20的13、14为驱动信号输入端，1、2端为故障信号输入端，当驱动模块20检测到1端的电压为7V时，驱动模块20判定IGBT主电路为短路，立即通过驱动模块20内部的光耦电路输出关断信号，从而使驱动模块20的5端输出低电平并将IGBT的G、E两端置于负向偏置，使IGBT可靠关断。同时，输出故障信号使驱动模块20的8端为低电平，从而驱动外接的保护电路工作。延迟2～3秒后，若驱动模块20检测到13端为高电平，则驱动模块20恢复工作。限幅电路VZ103、VZ104的作用是确保IGBT可靠开通和关断，滤波电路R104、C107的作用是对输出信号进行滤波，同时也有保护IGBT不被静电击穿的作用。稳压管VZ102可以防止VD击穿而损坏驱动模块20。

本实用新型工作时，三极管Q1、Q2工作处于互补状态，当驱动模块20的5端输出高电平时，Q1导通，Q2截止，驱动电压VDD通过Q1加到IGBT的门极，使IGBT饱和导通。当5端输出低电平时，Q2导通，Q1截止，驱动电压VEE通过Q2加到IGBT的门极，使IGBT关断。

Claims (6)

1、一种中小功率驱动模块的驱动电路，主要由驱动模块(20)、故障信号检测电路(21)、故障信号反馈电路(22)、驱动信号输入电路(23)、驱动信号输出电路(24)、供电电源电路(25)和限幅和滤波电路(26)组成，所述的故障信号检测电路(21)与驱动模块(20)的1、2端相连接，故障信号反馈电路(22)与驱动模块(20)的8端相连接，驱动信号输入电路(23)与驱动模块(20)的13、14端相连接，驱动信号输出电路(24)与驱动模块(20)的5端相连接，电源供电电路(25)与驱动模块(20)的4、6端相连接，限幅和滤波电路(26)由限幅电路VZ103、VZ104和滤波电路C107、R104组成，其特征在于：所述的驱动信号输出电路(24)由功率放大电路和限流电阻Rg组成，功率放大电路的M端与驱动模块(20)的5端相连接，另一端与限流电阻Rg连接。

2、根据权利要求1所述的中小功率驱动模块的驱动电路，其特征在于：所述的驱动模块是M57962系列驱动模块。

3、根据权利要求1所述的中小功率驱动模块的驱动电路，其特征在于：所述的功率放大电路是由高放大倍数和快速开关能力的NPN、PNP开关三极管对管组成的互补电路。

4、根据权利要求1所述的中小功率驱动模块的驱动电路，其特征在于：所述的功率放大电路采用N沟道、P沟道的MOSFET对管组成的互补电路。

5、根据权利要求3所述的中小功率驱动模块的驱动电路，其特征在于：所述的NPN、PNP开关三极管对管反向电压一般大于50V，放大倍数β＞150。

6、根据权利要求1所述的中小功率驱动模块的驱动电路，其特征在于：所述的限流电阻R_g的阻值应为IGBT内部和外部驱动电阻之和。

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