CN202737730U - Igbt驱动电路及三相半桥逆变器驱动电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种IGBT驱动电路及三相半桥逆变器驱动电路，IGBT驱动电路包括供电电源、PWM控制信号输入端、死区时间设置电路、IGBT驱动芯片、推挽驱动电路及IGBT过流保护电路；死区时间设置电路连接于PWM控制信号输入端和IGBT驱动芯片的正向信号输入脚之间；IGBT驱动芯片的反向信号输入脚接地；推挽驱动电路连接于IGBT驱动芯片的驱动信号输出脚和IGBT的栅极之间；IGBT驱动芯片的偏置电压输出脚与IGBT的源极连接；IGBT过流保护电路连接于IGBT的漏极和IGBT驱动芯片的电流检测输入脚之间。本实用新型缩短了IGBT的开关时间，减少了IGBT的开关损耗，提高了电路的可靠性和安全性。

Description

IGBT驱动电路及三相半桥逆变器驱动电路

技术领域

本实用新型涉及电子电路技术领域，尤其涉及一种IGBT驱动电路及三相半桥逆变器驱动电路。

背景技术

由于三相半桥逆变器的三组IGBT桥臂（IGBT，Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管）相互独立工作，使得当三相半桥逆变器的三相负载不平衡时，该三相半桥逆变器也能输出精度较高的三相电压，从而使得三相半桥逆变器得到了广泛的应用。目前，对三相半桥逆变器中的电子元器件或整个三相半桥逆变器装置的一些保护措施通常是设置在其驱动电路（由若干IGBT驱动电路组成）中，或通过三相半桥逆变器的驱动电路本身来实现，从而使得三相半桥逆变器驱动电路的设计变得越来越重要。然而，现有的三相半桥逆变器的驱动电路存在以下缺陷：IGBT开关时间过长，IGBT开关损耗较高，IGBT开关状态、电路运行效率及电路的过流保护等方面均远远达不到三相半桥逆变器的要求。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种IGBT驱动电路，旨在缩短IGBT的开关时间，减少IGBT的开关损耗，提高电路的运行效率、可靠性和安全性。

为了达到上述目的，本实用新型提出一种IGBT驱动电路，用于驱动IGBT的开关工作，该IGBT驱动电路包括供电电源、PWM控制信号输入端、死区时间设置电路、IGBT驱动芯片、推挽驱动电路及IGBT过流保护电路；其中：

所述IGBT驱动芯片的电源输入脚与所述供电电源连接，所述IGBT驱动芯片的反向信号输入脚与其输入端的地线脚连接，且接地；所述死区时间设置电路的输入端与所述PWM控制信号输入端连接，其输出端与所述IGBT驱动芯片的正向信号输入脚连接；所述推挽驱动电路的驱动输入端与所述IGBT驱动芯片的驱动信号输出脚连接，其驱动输出端与IGBT的栅极连接，其电源输入端与所述IGBT驱动芯片的驱动电压源输出脚连接；所述IGBT驱动芯片的偏置电压输出脚及其输出端的基准地线脚均与IGBT的源极连接；所述IGBT过流保护电路连接于IGBT的漏极和所述IGBT驱动芯片的电流检测输入脚之间。

优选地，所述死区时间设置电路包括第一二极管、第一电阻、第一电容、电压比较器及一基准电压源；其中：

所述第一电阻的一端与所述PWM控制信号输入端连接，且与所述第一二极管的阴极连接，所述第一电阻的另一端与所述电压比较器的同相输入端连接，且分别与所述第一二极管的阳极及所述第一电容的一端连接；所述第一电容的另一端接地；所述电压比较器的反相输入端与所述基准电压源连接，所述电压比较器的输出端与所述IGBT驱动芯片的正向信号输入脚连接。

优选地，所述推挽驱动电路包括第二电阻、第三电阻、第四电阻、NPN三极管及PNP三极管；其中：

所述第二电阻的一端与所述IGBT驱动芯片的驱动信号输出脚连接，所述第二电阻的另一端分别与所述NPN三极管的基极及所述PNP三极管的基极连接；所述NPN三极管的集电极与所述IGBT驱动芯片的驱动电压源输出脚连接，所述NPN三极管的发射极经所述第三电阻与所述IGBT的栅极连接；所述PNP三极管的集电极与所述IGBT驱动芯片的偏置电压输出脚连接，所述PNP三极管的发射极经所述第四电阻与所述IGBT的栅极连接。

优选地，所述IGBT过流保护电路包括第五电阻及第二二极管；其中：

所述第五电阻的一端与所述IGBT驱动芯片的电流检测输入脚连接，所述第五电阻的另一端与所述第二二极管的阳极连接，所述第二二极管的阴极与所述IGBT的漏极连接。

优选地，所述IGBT驱动电路还包括第二电容、第三电容、第四电容、第五电容及第一极性电容；其中：

所述第二电容连接于所述IGBT驱动芯片的电源输入脚和所述IGBT驱动芯片的输入端的地线脚之间；所述第三电容连接于所述IGBT驱动芯片的输出端的基准地线脚和所述IGBT驱动芯片的驱动电压源输出脚之间；所述第四电容连接于所述IGBT驱动芯片的驱动电压源输出脚和所述IGBT驱动芯片的偏置电压输出脚之间；所述第五电容连接于所述IGBT驱动芯片的输出端的基准地线脚和所述IGBT驱动芯片的电流检测输入脚连接；所述第一极性电容的正极与所述IGBT驱动芯片的输出端的基准地线脚连接，其负极与所述IGBT驱动芯片的偏置电压输出脚连接。

优选地，所述IGBT驱动芯片的型号为HCPL-316J。

优选地，所述IGBT驱动芯片的第13脚为其驱动电压源输出脚，与其第12脚连接，且与所述NPN三极管的集电极连接；所述IGBT驱动芯片的第8脚接地。

本实用新型还提出一种三相半桥逆变器驱动电路，该三相半桥逆变器驱动电路包括若干IGBT驱动电路，所述IGBT驱动电路包括供电电源、PWM控制信号输入端、死区时间设置电路、IGBT驱动芯片、推挽驱动电路及IGBT过流保护电路；其中：

所述IGBT驱动芯片的电源输入脚与所述供电电源连接，所述IGBT驱动芯片的反向信号输入脚与其输入端的地线脚连接，且接地；所述死区时间设置电路的输入端与所述PWM控制信号输入端连接，其输出端与所述IGBT驱动芯片的正向信号输入脚连接；所述推挽驱动电路的驱动输入端与所述IGBT驱动芯片的驱动信号输出脚连接，其驱动输出端与IGBT的栅极连接，其电源输入端与所述IGBT驱动芯片的驱动电压源输出脚连接；所述IGBT驱动芯片的偏置电压输出脚及其输出端的基准地线脚均与IGBT的源极连接；所述IGBT过流保护电路连接于IGBT的漏极和所述IGBT驱动芯片的电流检测输入脚之间。

优选地，还包括用于对所述三相半桥逆变器的三相输出端的电压分别进行采样的电压采样电路、用于对所述三相半桥逆变器的三相负载的电流分别进行采样的电流采样电路、以及用于根据所述电压采样电路采样到的电压和所述电流采样电路采样到的电流，输出相应的PWM控制信号给各所述IGBT驱动电路的DSP芯片；所述DSP芯片包括若干PWM控制信号输出脚、若干I/O口、采样电压输入脚及采样电流输入脚；其中：

各所述IGBT驱动电路中的PWM控制信号输入端分别与所述DSP芯片的相应PWM控制信号输出脚连接；各所述IGBT驱动电路中的IGBT驱动芯片的故障信号输出脚分别与所述DSP芯片的相应I/O口连接；所述DSP芯片的采样电压输入脚与所述电压采样电路连接，所述DSP芯片的采样电流输入脚与所述电流采样电路连接。

本实用新型提出的IGBT驱动电路，通过PWM控制信号输入端输入相应的PWM控制信号，该PWM控制信号经过死区时间设置电路设置其死区时间后，输出至IGBT驱动芯片的正向信号输入脚，IGBT驱动芯片根据其正向信号输入脚所输入的PWM控制信号，输出相应的驱动信号，该驱动信号经推挽驱动电路驱动IGBT的开关工作。本实用新型提出的该IGBT驱动电路，缩短了IGBT的开关时间，减少了IGBT的开关损耗，提高了电路的运行效率、可靠性和安全性。并且，本实用新型提出的该IGBT驱动电路还具有成本低及易实现的优点。

附图说明

图1是本实用新型中IGBT驱动电路较佳实施例的电路结构示意图；

图2是本实用新型中三相半桥逆变器驱动电路较佳实施例的电路结构示意图；

图3是本实用新型中三相半桥逆变器驱动电路较佳实施例的相应PWM控制信号的波形图。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

以下结合说明书附图及具体实施例进一步说明本实用新型的技术方案。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

图1是本实用新型中IGBT驱动电路较佳实施例的电路结构示意图。

参照图1，本实用新型中的IGBT驱动电路10用于驱动绝缘栅双极型晶体管VT（下称IGBT）的开关工作。其中，IGBT的漏极和源极之间连接有二极管VD，二极管VD的阴极与IGBT的漏极连接，二极管VD的阳极与IGBT的源极连接。

本实用新型中的IGBT驱动电路10包括供电电源VCC、PWM控制信号输入端101、死区时间设置电路102、IGBT驱动芯片103、推挽驱动电路104及IGBT过流保护电路105。本实用新型实施例中的IGBT驱动芯片103的型号为HCPL-316J。

其中，IGBT驱动芯片103的电源输入脚VCC1（第3脚）与供电电源VCC的正极连接，供电电源VCC的负极接地，IGBT驱动芯片103的反向信号输入脚VIN-（第2脚）与其输入端的地线脚GND1（第4脚）连接，且接地；死区时间设置电路102的输入端与PWM控制信号输入端101连接，死区时间设置电路102的输出端与IGBT驱动芯片103的正向信号输入脚VIN+（第1脚）连接；推挽驱动电路104的驱动输入端与IGBT驱动芯片103的驱动信号输出脚VOUT（第11脚）连接，推挽驱动电路104的驱动输出端与IGBT的栅极连接，推挽驱动电路104的电源输入端与IGBT驱动芯片103的驱动电压源输出脚VCC2（第13脚）连接；IGBT驱动芯片103的驱动电压源输出脚VCC2（第13脚）还与其VC引脚（第12脚）连接，IGBT驱动芯片103的VLED1-引脚（第8脚）接地，IGBT驱动芯片103的偏置电压输出脚VEE（第9脚和第10脚）及其输出端的基准地线脚VE（第16脚）均与IGBT的源极连接；IGBT过流保护电路105连接于IGBT的漏极和IGBT驱动芯片103的电流检测输入脚DESAT（第14脚）之间。

具体地，上述死区时间设置电路102包括第一二极管D1、第一电阻R1、第一电容C1、电压比较器U1及一基准电压源，其中，基准电压源的电压为Vref/2。

其中，第一电阻R1的一端为死区时间设置电路102的输入端，与PWM控制信号输入端101连接，且与第一二极管D1的阴极连接，第一电阻R1的另一端与电压比较器U1的同相输入端（+）连接，且分别与第一二极管D1的阳极及第一电容C1的一端连接，第一电容C1的另一端接地，电压比较器的反相输入端（-）与基准电压源连接，电压比较器的输出端为死区时间设置电路102的输出端，与IGBT驱动芯片103的正向信号输入脚VIN+（第1脚）连接。

上述推挽驱动电路包括第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、NPN三极管T1及PNP三极管T2。

其中，第二电阻R2的一端为推挽驱动电路104的驱动输入端，与IGBT驱动芯片103的驱动信号输出脚VOUT（第11脚）连接，第二电阻R2的另一端分别与NPN三极管T1的基极及PNP三极管T2的基极连接；NPN三极管T1的集电极为推挽驱动电路104的电源输入端，与IGBT驱动芯片103的驱动电压源输出脚VCC2（第13脚）连接，NPN三极管T1的发射极经第三电阻R3与IGBT的栅极连接；PNP三极管T2的集电极与IGBT驱动芯片103的偏置电压输出脚VEE（第9脚和第10脚）连接，PNP三极管T2的发射极经第四电阻R4与IGBT的栅极连接。其中，第三电阻R3与第四电阻R4之间的结点为推挽驱动电路104的驱动输出端。

上述IGBT过流保护电路104包括第五电阻R5及第二二极管D2。第二二极管D2用于检测IGBT的饱和压降。

其中，第二二极管D2的阴极与IGBT的漏极连接，第二二极管D2的阳极与第五电阻R5的一端连接，第五电阻R5的另一端与IGBT驱动芯片103的电流检测输入脚DESAT（第14脚）连接。

并且，本实用新型提出的该IGBT驱动电路还包括第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5及第一极性电容E1。

其中，第二电容C2连接于IGBT驱动芯片103的电源输入脚VCC1（第3脚）和IGBT驱动芯片103的输入端的地线脚GND1（第4脚）之间；第三电容C3连接于IGBT驱动芯片103的输出端的基准地线脚VE（第16脚）和IGBT驱动芯片103的驱动电压源输出脚VCC2（第13脚）之间；第四电容C4连接于IGBT驱动芯片103的驱动电压源输出脚VCC2（第13脚）和IGBT驱动芯片103的偏置电压输出脚VEE（第9脚和第10脚）之间；第五电容C5连接于IGBT驱动芯片103的输出端的基准地线脚VE（第16脚）和IGBT驱动芯片103的电流检测输入脚DESAT（第14脚）连接；第一极性电容E1的正极与IGBT驱动芯片103的输出端的基准地线脚VE（第16脚）连接，第一极性电容E1的负极与IGBT驱动芯片103的偏置电压输出脚VEE（第9脚和第10脚）连接。

本实用新型实施例中所采用的IGBT驱动芯片HCPL-316J是由Agilent公司生产的一种IGBT门极驱动光耦合器，其内部集成了IGBT的欠压锁定保护电路及故障状态反馈电路（即IGBT的过流保护功能），IGBT驱动芯片HCPL-316J所集成的上述两个功能电路为本实用新型IGBT驱动电路的可靠工作提供了保障。

另外，本实施例所采用的IGBT驱动芯片HCPL-316J还具有以下功能：可使IGBT的漏极电流高达150A；可使IGBT漏极和源极之间的电压UCE高达1200V；兼容CMOS/TTL电平；可使IGBT的开关时间短至500ns；宽工作电压范围(15～30V)；用户可配置自动复位、自动关闭等。

本实用新型TGBT驱动电路在上电过程中，IGBT驱动芯片103的供电电源VCC由0V逐渐上升到其最大值，若此时IGBT驱动芯片103的驱动信号输出脚VOUT（第11脚）有驱动信号的输出，则会造成IGBT的栅极电压过低，从而使IGBT工作在线性放大区，以造成IGBT发热过多而烧毁。而本实用新型所采用的IGBT驱动芯片HCPL-316J，其欠压锁定保护功能就能解决该问题，从而使得本实用新型能够避免在电路的上电过程中使IGBT工作在线性放大区。具体地，当供电电源VCC与IGBT的漏极和源极之间的电压UCE的电压差小于12V时，IGBT驱动芯片HCPL-316J的驱动信号输出脚VOUT（第11脚）输出低电平，使IGBT处于截止状态，从而防止了IGBT工作在线性放大区以造成其发热过多而烧毁。并且，与上述欠压锁定保护功能所对应的锁定信号可以通过IGBT驱动芯片HCPL-316J的复位脚（第 5脚）进行清除。

并且，IGBT驱动芯片HCPL-316J可以通过检测IGBT的导通压降（即IGBT导通时，其漏极和源极之间的电压UCE）来实施对IGBT的过流保护功能。IGBT驱动芯片HCPL-316J内置有固定的7V电平，在过流保护电路105工作时，它将检测到的IGBT 的漏极和源极之间的电压UCE与IGBT驱动芯片HCPL-316J内置的该7V电平进行比较，当检测到的IGBT 的漏极和源极之间的电压UCE超过7V时（即IGBT处于过流饱和状态），则IGBT驱动芯片HCPL-316J的驱动信号输出脚VOUT（第11脚）输出低电平，以关断IGBT（即此时封锁了高电平的驱动信号的输出，该封锁状态同样可以通过IGBT驱动芯片HCPL-316J的复位脚（第 5脚）进行解除），同时，一个故障信号通过IGBT驱动芯片HCPL-316J内部的光耦从其故障信号输出引脚（第6脚）反馈给本实用新型IGBT驱动电路的输入侧，以便在本实用新型IGBT驱动电路的输入侧采取相应的保护措施。本实用新型实施例中，当IGBT关断时，其漏极和源极之间的电压UCE必定超过7V，但此时，过流保护电路105已失效，从而IGBT驱动芯片HCPL-316J的故障信号输出引脚（第6脚）不会产生故障信号，而实际上，由于二极管D2本身具有管压降的因素，在上述UCE不到7V时，IGBT驱动芯片HCPL-316J就已经完成了对IGBT的过流保护动作。

本实用新型实施例，当PWM控制信号输入端101所输入的PWM控制信号的上升沿到来时，其通过第一电阻R1对第一电容C1进行充电，当所输入的PWM控制信号的下降沿到来时，第一电容C1中所存储的电能通过第一二极管D1进行放电，使第一电容C1的电压立刻下降，从而使得输入至IGBT驱动芯片103的正向信号输入脚VIN+（第1脚）的PWM控制信号是一整形后的PWM控制信号（即设置了死区时间的PWM控制信号），整形后的该PWM控制信号经过IGBT驱动芯片103的隔离放大后，从IGBT驱动芯片103的驱动信号输出脚VOUT（第11脚）输出相应的驱动信号给推挽驱动电路104，以驱动IGBT的开关工作。其中，上述推挽驱动电路104的主要目的是为了加大IGBT的驱动电流，以匹配IGBT的驱动要求。

本实用新型实施例，当IGBT驱动芯片103的驱动信号输出脚VOUT（第11脚）输出高电平时，推挽驱动电路104中的NPN三极管T1导通，PNP三极管T2截止，此时，IGBT的栅极和源极之间的电压UGE为15V，IGBT处于导通状态；当IGBT驱动芯片103的驱动信号输出脚VOUT（第11脚）输出低电平时，推挽驱动电路104中的NPN三极管T1截止，PNP三极管T2导通， 此时，IGBT的栅极和源极之间的电压UGE为-9V，IGBT处于关断状态。

本实用新型提出的IGBT驱动电路，通过PWM控制信号输入端输入相应的PWM控制信号，该PWM控制信号经过死区时间设置电路设置其死区时间后，输出至IGBT驱动芯片的正向信号输入脚，IGBT驱动芯片根据其正向信号输入脚所输入的PWM控制信号，输出相应的驱动信号，该驱动信号经推挽驱动电路驱动IGBT的开关工作。本实用新型提出的该IGBT驱动电路，缩短了IGBT的开关时间，减少了IGBT的开关损耗，提高了电路的运行效率、可靠性和安全性。并且，本实用新型提出的该IGBT驱动电路还具有成本低及易实现的优点。

本实用新型还提出一种三相半桥逆变器驱动电路，图2是本实用新型中三相半桥逆变器驱动电路较佳实施例的电路结构示意图。

参照图2，本实用新型中三相半桥逆变器驱动电路包括三相半桥逆变器201、电感L1、电感L2、电感L3、电压采样电路202、电流采样电路203、第一相输出端UA、第二相输出端UB、第三相输出端UC、地线端GND、负载1、负载2、负载3、电容C11、电容C12、电容C13、DSP芯片204、第一IGBT驱动电路205、第二IGBT驱动电路206、第三IGBT驱动电路207、第四IGBT驱动电路208、第五IGBT驱动电路209及第六IGBT驱动电路210。第一相输出端UA、第二相输出端UB、第三相输出端UC及地线端GND构成三相半桥逆变器201的三相四线制。本实用新型实施例中的DSP芯片204的型号为TMS320F2812。

其中，电压采样电路202用于对三相半桥逆变器201的三相输出端（即第一相输出端UA、第二相输出端UB及第三相输出端UC）的电压分别进行采样，电流采样电路203用于对三相半桥逆变器201的三相负载（即负载1、负载2及负载3）的电流分别进行采样，DSP芯片204用于根据电压采样电路202采样到的电压和电流采样电路203采样到的电流，输出相应的PWM控制信号给相应的上述IGBT驱动电路。

具体地，三相半桥逆变器201包括供电电源GB1、供电电源GB2、极性电容E11、极性电容E12、第一绝缘栅双极型晶体管VT1（下称VT1）、第二绝缘栅双极型晶体管VT2（下称VT2）、第三绝缘栅双极型晶体管VT3（下称VT3）、第四绝缘栅双极型晶体管VT4（下称VT4）、第五绝缘栅双极型晶体管VT5（下称VT5）、第六绝缘栅双极型晶体管VT6（下称VT6）、第一二极管VD1、第二二极管VD2、第三二极管VD3、第四二极管VD4、第五二极管VD5及第六二极管VD6。其中，VT1和VT2构成三相半桥逆变器201的第一个桥臂，VT3和VT4构成三相半桥逆变器201的第二个桥臂，VT5和VT6构成三相半桥逆变器201的第三个桥臂。

DSP芯片204包括若干PWM控制信号输出脚、若干I/O口、采样电压输入脚及采样电流输入脚。

其中，供电电源GB1、GB2相互串联，其正极端分别与VT1、VT3、VT5的漏极连接，其负极端分别与VT2、VT4、VT6的源极连接；VT1的源极与VT2的漏极连接，VT3的源极与VT4的漏极连接，VT5的源极与VT6的漏极连接；第一二极管VD1连接于VT1的漏极和源极之间，第二二极管VD2连接于VT2的漏极和源极之间，第三二极管VD3连接于VT3的漏极和源极之间，第四二极管VD4连接于VT4的漏极和源极之间，第五二极管VD5连接于VT5的漏极和源极之间，第六二极管VD6连接于VT6的漏极和源极之间；极性电容E11的正极与供电电源GB1的正极连接，其负极与供电电源GB1的负极连接；极性电容E12的正极与供电电源GB2的正极连接，其负极与供电电源GB2的负极连接；

电感L1的一端连接于VT5和VT6之间，电感L1的另一端为第一相输出端UA，电感L2的一端连接于VT3和VT4之间，电感L2的另一端为第二相输出端UB，电感L3的一端连接于VT1和VT2之间，电感L3的另一端为第三相输出端UC；供电电源GB1与供电电源GB2之间的结点为地线端GND；负载1的一端与第一相输出端UA连接，其另一端与地线端GND连接，负载2的一端与第二相输出端UB连接，其另一端与地线端GND连接，负载3的一端与第三相输出端UC连接，其另一端与地线端GND连接；电容C11与负载1并联，电容C12与负载2并联，电容C13与负载3并联；

电压采样电路202的采样输入端分别与第一相输出端UA、第二相输出端UB、第三相输出端UC连接，电压采样电路202的采样输出端与DSP芯片204的采样电压输入脚连接；电流采样电路203的采样输入端分别与负载1的末端（即负载1与地线端GND之间）、负载2的末端（即负载2与地线端GND之间）及负载3的末端（即负载3与地线端GND之间）连接，电流采样电路203的采样输出端与DSP芯片204的采样电流输入脚连接；

第一IGBT驱动电路205、第二IGBT驱动电路206、第三IGBT驱动电路207、第四IGBT驱动电路208、第五IGBT驱动电路209及第六IGBT驱动电路210的PWM控制信号输入端分别与DSP芯片204的相应PWM控制信号输出脚连接，第一IGBT驱动电路205的驱动输出端与VT1的栅极连接，第二IGBT驱动电路206的驱动输出端与VT2的栅极连接，第三IGBT驱动电路207的驱动输出端与VT3的栅极连接，第四IGBT驱动电路208的驱动输出端与VT4的栅极连接，第五IGBT驱动电路209的驱动输出端与VT5的栅极连接，第六IGBT驱动电路210的驱动输出端与VT6的栅极连接。

其中，上述第一IGBT驱动电路205、第二IGBT驱动电路206、第三IGBT驱动电路207、第四IGBT驱动电路208、第五IGBT驱动电路209及第六IGBT驱动电路210的电路结构均与图1所示的IGBT驱动电路的电路结构相同，此处不再赘述。

并且，上述第一IGBT驱动电路205、第二IGBT驱动电路206、第三IGBT驱动电路207、第四IGBT驱动电路208、第五IGBT驱动电路209及第六IGBT驱动电路210中的IGBT驱动芯片的故障信号输出脚（第6脚）分别与上述DSP芯片204的相应I/O口连接。

本实用新型提出的三相半桥逆变器驱动电路，通过电压采样电路对三相半桥逆变器的三相输出端的电压分别进行采样，通过电流采样电路对三相半桥逆变器的三相负载的电流分别进行采样，电路中的DSP芯片根据电压采样电路采样到的电压和电流采样电路采样到的电流，输出相应的PWM控制信号给第一IGBT驱动电路、第二IGBT驱动电路、第三IGBT驱动电路、第四IGBT驱动电路、第五IGBT驱动电路及第六IGBT驱动电路，以分别驱动三相半桥逆变器中六个绝缘栅双极型晶体管（IGBT）的工作。本实用新型提出的该三相半桥逆变器驱动电路缩短了三相半桥逆变器中IGBT的开关时间，减少了IGBT的开关损耗，提高了电路的运行效率、可靠性和安全性。并且，本实用新型提出的该三相半桥逆变器驱动电路还具有成本低和易实现的优点。

图3是本实用新型中三相半桥逆变器驱动电路较佳实施例的相应PWM控制信号的波形图。

一并参照图2和图3，图中PWM1、PWM2分别为DSP芯片204输出至第一IGBT驱动电路205和第二IGBT驱动电路206的PWM控制信号的波形，图中Vca、Vcb为三相半桥逆变器201的上下桥臂VT1、VT2所对应的IGBT驱动电路（即上述第一IGBT驱动电路205和第二IGBT驱动电路206）的死区时间设置电路中第一电容上的电压，Vref1/2、Vref2/2为三相半桥逆变器201的上下桥臂VT1、VT2所对应的IGBT驱动电路（即第一IGBT驱动电路205和第二IGBT驱动电路206）的死区时间设置电路中电压比较器的门槛电压(即电压比较器反向输入端所输入的参考电压源的电压)，图中DPWM1、DPWM2分别为经整形后的输出至第一IGBT驱动电路205和第二IGBT驱动电路206中IGBT驱动芯片第1脚的PWM控制信号的波形，图中Td为PWM控制信号的死区时间。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种IGBT驱动电路，用于驱动IGBT的开关工作，其特征在于，包括供电电源、PWM控制信号输入端、死区时间设置电路、IGBT驱动芯片、推挽驱动电路及IGBT过流保护电路；其中：

所述IGBT驱动芯片的电源输入脚与所述供电电源连接，所述IGBT驱动芯片的反向信号输入脚与其输入端的地线脚连接，且接地；所述死区时间设置电路的输入端与所述PWM控制信号输入端连接，其输出端与所述IGBT驱动芯片的正向信号输入脚连接；所述推挽驱动电路的驱动输入端与所述IGBT驱动芯片的驱动信号输出脚连接，其驱动输出端与IGBT的栅极连接，其电源输入端与所述IGBT驱动芯片的驱动电压源输出脚连接；所述IGBT驱动芯片的偏置电压输出脚及其输出端的基准地线脚均与IGBT的源极连接；所述IGBT过流保护电路连接于IGBT的漏极和所述IGBT驱动芯片的电流检测输入脚之间。

2.根据权利要求1所述的IGBT驱动电路，其特征在于，所述死区时间设置电路包括第一二极管、第一电阻、第一电容、电压比较器及一基准电压源；其中：

所述第一电阻的一端与所述PWM控制信号输入端连接，且与所述第一二极管的阴极连接，所述第一电阻的另一端与所述电压比较器的同相输入端连接，且分别与所述第一二极管的阳极及所述第一电容的一端连接；所述第一电容的另一端接地；所述电压比较器的反相输入端与所述基准电压源连接，所述电压比较器的输出端与所述IGBT驱动芯片的正向信号输入脚连接。

3.根据权利要求2所述的IGBT驱动电路，其特征在于，所述推挽驱动电路包括第二电阻、第三电阻、第四电阻、NPN三极管及PNP三极管；其中：

所述第二电阻的一端与所述IGBT驱动芯片的驱动信号输出脚连接，所述第二电阻的另一端分别与所述NPN三极管的基极及所述PNP三极管的基极连接；所述NPN三极管的集电极与所述IGBT驱动芯片的驱动电压源输出脚连接，所述NPN三极管的发射极经所述第三电阻与所述IGBT的栅极连接；所述PNP三极管的集电极与所述IGBT驱动芯片的偏置电压输出脚连接，所述PNP三极管的发射极经所述第四电阻与所述IGBT的栅极连接。

4.根据权利要求3所述的IGBT驱动电路，其特征在于，所述IGBT过流保护电路包括第五电阻及第二二极管；其中：

所述第五电阻的一端与所述IGBT驱动芯片的电流检测输入脚连接，所述第五电阻的另一端与所述第二二极管的阳极连接，所述第二二极管的阴极与所述IGBT的漏极连接。

5.根据权利要求4所述的IGBT驱动电路，其特征在于，所述IGBT驱动电路还包括第二电容、第三电容、第四电容、第五电容及第一极性电容；其中：

所述第二电容连接于所述IGBT驱动芯片的电源输入脚和所述IGBT驱动芯片的输入端的地线脚之间；所述第三电容连接于所述IGBT驱动芯片的输出端的基准地线脚和所述IGBT驱动芯片的驱动电压源输出脚之间；所述第四电容连接于所述IGBT驱动芯片的驱动电压源输出脚和所述IGBT驱动芯片的偏置电压输出脚之间；所述第五电容连接于所述IGBT驱动芯片的输出端的基准地线脚和所述IGBT驱动芯片的电流检测输入脚连接；所述第一极性电容的正极与所述IGBT驱动芯片的输出端的基准地线脚连接，其负极与所述IGBT驱动芯片的偏置电压输出脚连接。

6.根据权利要求5所述的IGBT驱动电路，其特征在于，所述IGBT驱动芯片的型号为HCPL-316J。

7.根据权利要求6所述的IGBT驱动电路，其特征在于，所述IGBT驱动芯片的第13脚为其驱动电压源输出脚，与其第12脚连接，且与所述NPN三极管的集电极连接；所述IGBT驱动芯片的第8脚接地。

8.一种三相半桥逆变器驱动电路，包括若干IGBT驱动电路，其特征在于，所述IGBT驱动电路为权利要求1-7中任一项所述的IGBT驱动电路。

9.根据权利要求8所述的三相半桥逆变器驱动电路，其特征在于，还包括用于对所述三相半桥逆变器的三相输出端的电压分别进行采样的电压采样电路、用于对所述三相半桥逆变器的三相负载的电流分别进行采样的电流采样电路、以及用于根据所述电压采样电路采样到的电压和所述电流采样电路采样到的电流，输出相应的PWM控制信号给各所述IGBT驱动电路的DSP芯片；所述DSP芯片包括若干PWM控制信号输出脚、若干I/O口、采样电压输入脚及采样电流输入脚；其中：

各所述IGBT驱动电路中的PWM控制信号输入端分别与所述DSP芯片的相应PWM控制信号输出脚连接；各所述IGBT驱动电路中的IGBT驱动芯片的故障信号输出脚分别与所述DSP芯片的相应I/O口连接；所述DSP芯片的采样电压输入脚与所述电压采样电路连接，所述DSP芯片的采样电流输入脚与所述电流采样电路连接。

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