CN203377852U - 一种igbt驱动电路 - Google Patents

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CN203377852U CN201320354347.7U CN201320354347U CN203377852U CN 203377852 U CN203377852 U CN 203377852U CN 201320354347 U CN201320354347 U CN 201320354347U CN 203377852 U CN203377852 U CN 203377852U
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崔增良
杜鹏
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Abstract

本实用新型涉及一种IGBT驱动电路，包括光电耦合器、IGBT模块、正负电极和推挽电路，推挽电路包括并联的一个N沟道MOS管和一个P沟道MOS管，N沟道MOS管的集电极与正负电极的正电极连接，P沟道MOS管的集电极与正负电极的负电极连接，N沟道MOS管和P沟道MOS管的栅极通过第一电阻与光电耦合器的输出端VOUT连接，N沟道MOS管通过第二电阻与IGBT模块的栅极输入端连接，P沟道MOS管的发射极通过第三电阻与所述IGBT模块的栅极输入端连接。本实用新型通过推挽电路使光电耦合器驱动能力增大，能够驱动容量更大的IGBT模块，便于开发更大功率的工业变频器。

Description

一种IGBT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IGBT驱动电路。
背景技术
随着电动汽车，太阳能发电，风力发电等新能源产业的快速发展，绝缘栅双极型晶体管IGBT作为其变换的核心元件扮演着重要的角色，而大功率IGBT可靠工作的前提必须具备高性能的IGBT驱动电路，满足IGBT的开通瞬间充放电的电流大，开通速度快，IGBT的损耗小的特点。
IGBT驱动电路有变压器隔离和光耦隔离两种隔离形式，目前的IGBT驱动电路存在驱动能力低，不能驱动容量更大的IGBT，不利于开发更大功率的工业变频器。
实用新型内容
本实用新型主要目的在于解决上述问题和不足，提供能够增大驱动能力，可驱动更大容量IGBT的一种IGBT驱动电路。
为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：
一种IGBT驱动电路，包括光电耦合器和IGBT模块，还包括正负电极和推挽电路，所述推挽电路包括并联的一个N沟道MOS管和一个P沟道MOS管，所述N沟道MOS管的集电极与所述正负电极的正电极连接，所述P沟道MOS管的集电极与所述正负电极的负电极连接，所述N沟道MOS管和P沟道MOS管的栅极通过第一电阻与所述光电耦合器的输出端VOUT连接，所述N沟道MOS管通过第二电阻与所述IGBT模块的栅极输入端连接，所述P沟道MOS管的发射极通过第三电阻与所述IGBT模块的栅极输入端连接，所述IGBT模块的发射极接地。
进一步，IGBT模块的发射极与所述正负电源中点连接，所述正负电源中点接地。
进一步，还包括饱和压降保护电路，所述光电耦合器的DESAT接口与所述饱和压降保护电路连接，所述饱和压降保护电路与IGBT模块的集电极连接。
进一步，饱和压降保护电路包括稳压管、二极管、第四电阻，所述IGBT模块的集电极依次经过稳压管、二极管的阴极、二极管的阳极和第四电阻与所述光电耦合器的DESAT接口连接。
综上内容，本实用新型所述的一种IGBT驱动电路具有如下优点：
1、通过推挽电路使光电耦合器驱动能力增大，能够驱动容量更大的IGBT模块，便于开发更大功率的工业变频器。
2、通过负极电源，P沟道MOS管在接通时，IGBT模块UGE为负值，使IGBT模块能够良好的实现负压快速关断。
3、通过饱和压降保护电路，保护了IGBT模块和驱动电路的安全。
附图说明
图1 是本实用新型IGBT驱动电路的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述：
如图1所示，一种IGBT驱动电路，包括产生脉冲信号的控制电路，用于隔离控制电路和驱动电路的光电耦合器，与驱动电路连接的IGBT模块，正负电源以及推挽电路。控制电路包括单片机，单片机产生的PWM信号通过光电耦合器实现信号隔离耦合至驱动电路，光电耦合器输出的PWM信号控制IGBT模块的通断。推挽电路设置在光电耦合器与IGBT模块之间，正负电源的正极为15V，负极为-9V。
推挽电路包括一个N沟道MOS管Q1和一个P沟道MOS管Q2，它们并联，光电耦合器的输出端VOUT通过第一电阻R1与N沟道MOS管Q1和P沟道MOS管Q2的栅极G连接，正负电源的正电极与N沟道MOS管Q1的集电极C连接，正负电源的负电极与P沟道MOS管Q2的集电极C连接，N沟道MOS管Q1的发射极E通过第二电阻R2与IGBT模块的栅极G输入端连接，P沟道MOS管Q2的发射极E通过第三电阻R3与IGBT模块的栅极G输入端连接，IGBT模块的发射极E与正负电源的中点连接，正负电源中点接地，IGBT模块的栅极G和发射极E与第五电阻R5并联。
当光电耦合器输出端VOUT输出一个高电平，N沟道MOS管Q1接通，正电极、N沟道MOS管Q1的集电极C和发射极E、第二电阻R2、IGBT模块的栅极G和发射极E、正负电源中点形成一个回路，此时IGBT模块的UGE为15V，驱动IGBT模块的导通。驱动电流经过N沟道MOS管Q1的增大，使得驱动电流具有更大的驱动电流，便于开发更大功率的变频器。
当光电耦合器输出端VOUT输出一个低电平，P沟道MOS管Q2接通，负电极、IGBT模块的栅极G和发射极E、第三电阻R3、P沟道MOS管Q2的集电极C和发射极E、正负电源中点形成一个回路，此时IGBT模块的UGE为-9V，不驱动IGBT模块，IGBT模块关断。由于UGE为-9V，IGBT模块为负压关断，使IGBT模块能够快速关断，关断损耗减少。
驱动电路还包括饱和压降保护电路，饱和压降保护电路连接IGBT模块的集电极C与光电耦合器的DESAT接口，饱和压降保护电路包括一个稳压管D1、一个二极管D2和第四电阻R4，IGBT模块的集电极C依次经过稳压管D1、二极管D2的阴极、二极管D2的阳极和第四电阻R4与光电耦合器的DESAT接口连接。当IGBT模块的UCE大于饱和压降时，光电耦合器将停止输出电平信号，停止IGBT模块的驱动。光电耦合器发出信号到控制电路单片机，使之停止工作，从而保护了整个驱动电路。
本方案所述的IGBT驱动电路，通过推挽电路，使光电耦合器驱动能力从1.5A提升到8A以上，能够驱动容量更大的IGBT模块，便于开发更大功率的工业变频器。通过负极电源，P沟道MOS管在接通时，IGBT模块UGE为负值，使IGBT模块能够良好的实现负压快速关断。通过饱和压降保护电路，保护了IGBT模块和驱动电路的安全。
如上所述，结合附图所给出的方案内容，可以衍生出类似的技术方案。但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (4)

1.一种IGBT驱动电路，包括光电耦合器和IGBT模块，其特征在于：还包括正负电极和推挽电路，所述推挽电路包括并联的一个N沟道MOS管和一个P沟道MOS管，所述N沟道MOS管的集电极与所述正负电极的正电极连接，所述P沟道MOS管的集电极与所述正负电极的负电极连接，所述N沟道MOS管和P沟道MOS管的栅极通过第一电阻与所述光电耦合器的输出端VOUT连接，所述N沟道MOS管通过第二电阻与所述IGBT模块的栅极输入端连接，所述P沟道MOS管的发射极通过第三电阻与所述IGBT模块的栅极输入端连接，所述IGBT模块的发射极接地。
2.根据权利要求1所述的一种IGBT驱动电路，其特征在于：所述IGBT模块的发射极与所述正负电源中点连接，所述正负电源中点接地。
3.根据权利要求1所述的一种IGBT驱动电路，其特征在于：还包括饱和压降保护电路，所述光电耦合器的DESAT接口与所述饱和压降保护电路连接，所述饱和压降保护电路与IGBT模块的集电极连接。
4.根据权利要求3所述的一种IGBT驱动电路，其特征在于：所述饱和压降保护电路包括稳压管、二极管、第四电阻，所述IGBT模块的集电极依次经过稳压管、二极管的阴极、二极管的阳极和第四电阻与所述光电耦合器的DESAT接口连接。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105940453A (zh) * 2014-01-28 2016-09-14 施耐德电气It公司 双极栅极驱动器

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