CN201750333U - 一种驱动电路 - Google Patents

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李福�
陆晓峰
顾建亭
王剑国
王峰
黄晓铭
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Abstract

一种驱动电路，特别涉及一种用于具有电源监控功能的电压驱动型功率模块驱动电路。包括功率模块初级驱动电路、光电隔离电路和功率模块次级驱动电路，其特征在于还包括电源监控电路，电源监控电路与光电隔离电路连接，光电隔离电路与功率模块初级驱动电路和功率模块次级驱动电路连接。此电路能够避免在系统上下电过程中，由于逻辑器件在较低电压条件下抗干扰能力弱而误触发驱动电路。在电源发生故障输出欠电压的情况下能够封锁驱动电路的初级电源，从而关闭功率模块驱动电路的输出信号，保护整个系统。

Description

一种驱动电路 
技术领域
本实用新型涉及一种驱动电路，特别涉及一种用于具有电源监控功能的电压驱动型功率模块驱动电路。 
背景技术
几十年来电力电子技术的应用历史表明，电压驱动型功率模块器件因其性能优越、控制方便等优点而获得广泛应用，尤其在交流电机变频调速装置、电动汽车、光伏逆变器、智能家用电器、不间断电源等产品中得到了大范围的应用，电压驱动型功率模块也经历长时间的发展，目前已发展到了第四代，功率器件的不断发展，使得驱动电路也在不断地发展，电压驱动型功率模块的触发和关断要求给其栅极和基极之间加上正向电压和负向电压，一般应用场合驱动电路都要求与逻辑电路隔离，由于光电耦合器构成的驱动电路具有线路简单、可靠性高、开关性能好等特点，在电压驱动型功率模块驱动电路设计中被广泛应用。传统的由光电耦合器构成的驱动电路，一般在光耦的发光二极管侧直接用逻辑器件进行控制，这种形式的电路在稳态工作过程中一般不存在问题，但是在驱动电路掉电过程中抗干扰能力较弱，有可能会引起误触发，使原来应该关闭的功率模块器件开通，最终使系统误报故障，甚至损坏功率模块。 
发明内容
本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供一种抗干扰能力强、工作可靠的驱动电路。 
本实用新型的目的是这样来达到的，一种驱动电路，包括功率模块初级驱动电路、光电隔离电路和功率模块次级驱动电路，其特征在于还包括电源监控电路，电源监控电路与光电隔离电路连接，光电隔离电路与功率模块初级驱动电路和功率模块次级驱动电路连接。 
本实用新型所述的电源监控电路包括电阻R1、R2、R3、稳压管VD1和三极管Q1，电阻R1的一端和三极管Q1的发射极e接电压VCC，电阻R1的另一端与电阻R2的一端和三极管的基极b连接，电阻R2的另一端与稳压管VD1的阴极连接，三极管Q1的集电极c输出电压V1并与电阻R3的一端连接，稳压管VD1的阳极和电阻R3的另一端共同接地。 
本实用新型由于采用上述技术方案，与现有的一般驱动电路相比，此电路能够避免在系统上下电过程中，由于逻辑器件在较低电压条件下抗干扰能力弱而误触发驱动电路。在电源发生故障输出欠电压的情况下能够封锁驱动电路的初级电源，从而关闭功率模块驱动电路的输出信号，保护整个系统。 
附图说明
图1为本实用新型的框图。 
图2为本实用新型的电源监控电路原理图。 
图3为本实用新型的功率模块初级驱动电路、光电隔离电路、功率模块次级驱动电路原理图。 
具体实施方式
为了使公众能充分了解本实用新型的技术实质和有益效果，申请人将在下面结合附图对本实用新型的具体实施方式详细描述，但申请人对实施例的描述不是对技术方案的限制，任何依据本实用新型构思作形式而非实质的变化都应当视为本实用新型的保护范围。 
请参阅图1，一种驱动电路，包括功率模块初级驱动电路，光电隔离电路，功率模块次级驱动电路，还包括电源监控电路，电源监控电路电连接光电隔离电路，并同功率模块初级驱动电路一起通过光电隔离电路控制功率模块次级驱动电路。 
请参阅图2，所述的电源监控电路包括电阻R1，电阻R2，电阻R3，稳压管VD1和三极管Q1，电阻R1一端连接于电源VCC，另一端连接于三极管Q1的基极b及电阻R2的一端，电阻R2的另一端连接于稳压管VD1的阴极，稳压管VD1的阳极接地，三极管Q1的发射极e连接于VCC，三极管Q1的集电极c连接于电阻R3的一端，三极管Q1的集电极c输出电压V1，电压V1输出至光电隔离电路的光耦U2的ANODE脚，电阻R3另一端接地。 
所述的电源监控电路通过稳压管VD1串联电阻R1和R2来监视电压VCC，在上电过程中，当电压VCC超过稳压管VD1的稳压值VZ之后，通过稳压管VD1的电流IZ急剧增加。三极管Q1的基极电压值为VZ+IZR2，随着电压VCC继续增加，当VCC-(VZ+IZR2)＞三极管Q1的发射极与基极间电压值VEB时，三极管Q1导通，此时电压V1的电压值为VCC-三极管Q1的发射极与集电极间电压值VEC(sat)，由于VEC(sat)的值很小，此时V1≈VCC，在掉电过程中，当VCC-(VZ+IZR2)＜VEB时，三极管Q1关闭，此时电压V1的值为0V。 
请参阅图3，为本实用新型实施例，所述的功率模块初级驱动电路包括74系列集开逻辑门U1，以及与逻辑门U1电连接的限流电阻R4，所述的光耦隔离电路包括光耦U2，光耦U2为HCTL-3120，所述功率模块次级驱动电路包括电阻R5、R6、电容C1、稳压管VD2和VD3。逻辑门U1的3脚接PWM信号，逻辑门U1的1脚接电源VCC，逻辑门U1的2脚接地，逻辑门U1的4脚输出与电阻R4的一端连接，电阻R4的另一端与光耦隔离电路光耦U2的CATHODE脚连接，光耦U2的ANODE脚接上述电源监控电路的输出V1，光耦U2的NC脚接地，光耦U2的Vo脚与功率模块次级驱动电路的电阻R5的一端连接，光耦U2的Vcc脚接电源VCC2，功率模块次级驱动电路的电阻R5的另一端与电容的C1的一端、电阻R6的一端、稳压管VD2的一端以及IGBT功率模块的G极连接，稳压管VD2的另一端与稳压管VD3的一端连接，电容C1的另一端与电阻R6的另一端、稳压管VD3的另一端、光耦U2的Vee脚以及IGBT功率模块的E极连接后接电源VEE。所述功率模块次级驱动电路驱动IGBT功率模块。逻辑门U1如需稳定工作，其供电电源VCC必须超过临界工作点电压Vth，当电源VCC处于0～Vth区间时，逻辑门U1的输出是不确定的。为了避开此不确定区间，稳压管VD1的取值为VCC＞VZ＞Vth，且当电源VCC处于0～Vth区间，电源监控电路输出电压V1＝0。因此在电源VCC上下电过程中，当VCC＜Vth时，由于VCC＜Vth＜VZ，此时电源监控电路的输出V1＝0，即使此时逻辑门U1的不确定状态为低电平，由于电压V1＝0，光耦U2无电源也不能工作。从而防止逻辑器件在较低电压条件下由于抗干扰能力弱而误触发驱动电路。 
当电源VCC＞Vth时，逻辑门U1的输出是确定的，该信号由PWM信号控制。随着VCC继续增加，当VCC-(VZ+IZR2)＞VEB时，电源监控电路输出V1≈VCC，此时光耦获得电源，可以正常工作。从而电源监控电路、功率模块初级驱动电路一起通过光电隔离电路控制功率模块次级驱动电路，由功率模块次级驱动电路驱动IGBT功率模块。 

Claims (2)

1.一种驱动电路，包括功率模块初级驱动电路、光电隔离电路和功率模块次级驱动电路，其特征在于还包括电源监控电路，电源监控电路与光电隔离电路连接，光电隔离电路与功率模块初级驱动电路和功率模块次级驱动电路连接。
2.根据权利要求1所述的一种驱动电路，其特征在于所述的电源监控电路包括电阻R1、R2、R3、稳压管VD1和三极管Q1，电阻R1的一端和三极管Q1的发射极e接电压VCC，电阻R1的另一端与电阻R2的一端和三极管的基极b连接，电阻R2的另一端与稳压管VD1的阴极连接，三极管Q1的集电极c输出电压V1并与电阻R3的一端连接，稳压管VD1的阳极和电阻R3的另一端共同接地。
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