CN204217199U - 一种igbt驱动保护电路板 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种IGBT驱动保护电路板，PCB电路板基板上以贴片方式集成有驱动保护电路，驱动保护电路由保护电路模块及分别与保护电路模块连接的驱动电路模块和反馈电路模块组成，驱动电路模块设有第一正5V电压接入端、脉冲信号接入端、第一接地端、第一正24V电压接入端、负24V电压接入端、IGBT栅极连接端及IGBT发射极连接端，保护电路模块设有IGBT集电极连接端，反馈电路模块设有第二正5V电压接入端、第二接地端、第二正24V电压接入端及报警输出端，PCB电路板基板的一侧面上设置有多个与该侧面垂直且分别与上述接入端、连接端、输出端相对应的插针；特点是占用空间小，散热好，维修方便。

Description

一种IGBT驱动保护电路板

技术领域

本实用新型涉及一种驱动电路板，尤其是涉及一种IGBT驱动保护电路板。

背景技术

近年来，绝缘栅极双极型晶体管(IGBT)因其具有工作频率高、开关损耗小、元件容量大等优点而广泛应用于风力发电设备、变频器、汽车电子、家电等领域。然而IGBT在使用过程中需要专门的驱动电路对其进行驱动和保护，且驱动电路的好坏直接影响IGBT的性能和可靠性。IGBT一般在高电压、大电流的环境下运行，因此一般采用隔离驱动的方式。

IGBT驱动电路板一般包括PCB电路板基板和设置在PCB电路板基板上的IGBT驱动电路，现有的IGBT驱动电路板存在以下缺陷：1、有的IGBT驱动电路板内的IGBT驱动电路只包括驱动电路模块，而这种驱动电路模块在IGBT运行过程中不能对IGBT进行保护，因此IGBT易损坏；2、有的IGBT驱动电路板的IGBT驱动电路包括驱动电路模块和保护电路模块，能够实现对IGBT的保护，然而该IGBT驱动电路板直接以外部电路板为PCB电路板基板，即IGBT驱动电路内部的元器件与其他外部电路内部的元器件一起直接焊接在外部电路板上，因此元器件较多、结构较复杂，导致占用空间大，且散热效果差；3、有的IGBT驱动电路板采用专门厂家生产的一体化厚膜电路（如EXB841），这种IGBT驱动电路板虽然内部包括驱动电路模块和保护电路模块，但是整个电路封装在一起，内部的元器件不能单独更换，维修时只能更换整个电路，因此维修成本高。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种占用空间小、散热效果好、维修方便的IGBT驱动保护电路板，其能够有效保护IGBT，防止IGBT损坏。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种IGBT驱动保护电路板，包括PCB电路板基板及以贴片方式集成在所述的PCB电路板基板的印刷面上的驱动保护电路，所述的驱动保护电路由驱动电路模块、保护电路模块及反馈电路模块组成，所述的驱动电路模块设置有第一正5V电压接入端、脉冲信号接入端、第一接地端、第一正24V电压接入端、负24V电压接入端、IGBT栅极连接端及IGBT发射极连接端，所述的保护电路模块设置有IGBT集电极连接端，所述的反馈电路模块设置有第二正5V电压接入端、第二接地端、第二正24V电压接入端及报警输出端，所述的驱动电路模块与所述的保护电路模块连接，所述的保护电路模块与所述的反馈电路模块连接，所述的PCB电路板基板的一侧面上设置有多个与该侧面垂直且分别与所述的第一正5V电压接入端和所述的第二正5V电压接入端相连接的公共连接端、所述的脉冲信号接入端、所述的第一正24V电压接入端和所述的第二正24V电压接入端相连接的公共连接端、所述的负24V电压接入端、所述的第一接地端和所述的第二接地端相连接的公共连接端、所述的IGBT栅极连接端、所述的IGBT发射极连接端、所述的IGBT集电极连接端及所述的报警输出端相对应的插针。

所述的驱动电路模块包括型号为HCPL3120的驱动光耦、第四二极管、第一电阻、第二电阻、第四电阻、第五电阻、第一电容、第二电容、第三电容及第六电容，所述的驱动光耦的第2脚与所述的第一电阻的一端连接，所述的第一电阻的另一端为所述的第一正5V电压接入端，所述的第一电阻的另一端与所述的第六电容的一端连接，所述的第六电容的另一端为所述的第一接地端，所述的驱动光耦的第3脚通过所述的第二电阻与所述的第一电阻的另一端连接，所述的驱动光耦的第2脚与第3脚之间连接所述的第一电容，所述的驱动光耦的第3脚为所述的脉冲信号接入端，所述的驱动光耦的第5脚为所述的负24V电压接入端，所述的驱动光耦的第5脚与所述的第三电容的一端连接，所述的驱动光耦的第6脚和第7脚连接，所述的驱动光耦的第6脚和第7脚的公共连接端与所述的第五电阻的一端连接，所述的第五电阻的另一端与所述的第四二极管的负极连接，所述的第四二极管的正极为所述的IGBT栅极连接端，所述的第四电阻的一端与所述的第五电阻的一端连接，所述的第四电阻的另一端与所述的第四二极管的正极连接，所述的驱动光耦的第8脚为所述的第一正24V电压接入端，所述的驱动光耦的第8脚与所述的第二电容的一端连接，所述的第二电容的另一端与所述的第三电容的另一端连接，所述的第二电容与所述的第三电容的公共连接端为所述的IGBT发射极连接端，所述的驱动光耦的第6脚和第7脚的公共连接端、所述的第二电容与所述的第三电容的公共连接端分别与所述的保护电路模块连接。

所述的保护电路模块包括第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第四电容、第五电容、第一二极管、第三二极管、第一稳压二极管、第二稳压二极管及第三稳压二极管，所述的第六电阻的一端与所述的驱动光耦的第6脚和第7脚的公共连接端连接，所述的第六电阻的另一端分别与所述的第七电阻的一端和所述的第一二极管的负极连接，所述的第七电阻的另一端与所述的第一二极管的正极连接，所述的第七电阻的另一端与所述的第一二极管的正极的公共连接端分别与所述的第八电阻的一端、所述的第四电容的一端及所述的第一稳压二极管的负极连接，所述的第八电阻的另一端为所述的IGBT集电极连接端，所述的第一稳压二极管的正极分别与所述的第九电阻的一端和所述的第五电容的一端连接，所述的第二稳压二极管的负极与所述的第四二极管的正极连接，所述的第二稳压二极管的正极与所述的第三稳压二极管的正极连接，所述的第四电容的另一端、所述的第九电阻的另一端、所述的第五电容的另一端、所述的第三稳压二极管的负极分别与所述的第二电容和所述的第三电容的公共连接端并列连接，所述的第三二极管的正极与所述的驱动光耦的第6脚和第7脚的公共连接端连接，所述的第三二极管的负极、所述的第五电容的一端、所述的第五电容的另一端分别与所述的反馈电路模块连接。

所述的反馈电路模块包括第三电阻、第十电阻、第十一电阻、三极管和型号为TLP521的隔离光耦，所述的隔离光耦的第1脚与所述的第十一电阻的一端连接，所述的第十一电阻的另一端为所述的第二正24V电压接入端，所述的隔离光耦的第1脚和第2脚之间连接所述的第十电阻，所述的隔离光耦的第2脚分别与所述的第三二极管的负极、所述的三极管的集电极连接，所述的三极管的基极与所述的第五电容的一端连接，所述的三极管的发射极与所述的第五电容的另一端连接，所述的隔离光耦的第3脚为所述的第二接地端，所述的隔离光耦的第4脚为所述的报警输出端，所述的隔离光耦的第4脚与所述的第三电阻的一端连接，所述的第三电阻的另一端为所述的第二正5V电压接入端。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：驱动保护电路由驱动电路模块、保护电路模块及反馈电路模块组成，能够有效保护IGBT，防止IGBT损坏；PCB电路板基板的一侧面上设置的多个与该侧面垂直并与各接入端、连接端及输出端对应的插针，使得该IGBT驱动保护电路板能够直接竖直放置在外部电路板上，并通过插针焊接进行电气连接，因此所需的平面空间小，可以有效节省空间，另外这种直插式放置方式使得IGBT驱动保护电路板不容易受到外部电路板的温度影响，有利于改善散热效果；驱动保护电路以贴片方式集成在PCB电路板基板的印刷面上，即驱动保护电路内部的元器件均采用贴片器件，不仅焊接方便，可靠性高，且可单独更换，维修方便，从而降低成本。

附图说明

图1为实施例的结构示意图；

图2为实施例中驱动保护电路的原理图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。

如图1~2所示，一种IGBT驱动保护电路板，包括PCB电路板基板1及以贴片方式集成在PCB电路板基板1的印刷面上的驱动保护电路，驱动保护电路由驱动电路模块、保护电路模块及反馈电路模块组成，驱动电路模块设置有第一正5V电压接入端、脉冲信号接入端PWM、第一接地端、第一正24V电压接入端、负24V电压接入端、IGBT栅极连接端G及IGBT发射极连接端E，保护电路模块设置有IGBT集电极连接端C，反馈电路模块设置有第二正5V电压接入端、第二接地端、第二正24V电压接入端及报警输出端OC；驱动电路模块包括型号为HCPL3120的驱动光耦U1、第四二极管D4、第一电阻R1、第二电阻R2、第四电阻R4、第五电阻R5、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3及第六电容C6，驱动光耦U1的第2脚与第一电阻R1的一端连接，第一电阻R1的另一端为第一正5V电压接入端，第一电阻R1的另一端与第六电容C6的一端连接，第六电容C6的另一端为第一接地端，驱动光耦U1的第3脚通过第二电阻R2与第一电阻R1的另一端连接，驱动光耦U1的第2脚与第3脚之间连接第一电容C1，驱动光耦U1的第3脚为脉冲信号接入端PWM，驱动光耦U1的第5脚为负24V电压接入端，驱动光耦U1的第5脚与第三电容C3的一端连接，驱动光耦U1的第6脚和第7脚连接，驱动光耦U1的第6脚和第7脚的公共连接端与第五电阻R5的一端连接，第五电阻R5的另一端与第四二极管D4的负极连接，第四二极管D4的正极为IGBT栅极连接端G，第四电阻R4的一端与第五电阻R5的一端连接，第四电阻R4的另一端与第四二极管D4的正极连接，驱动光耦U1的第８脚为第一正24V电压接入端，驱动光耦U1的第８脚与第二电容C2的一端连接，第二电容C2的另一端与第三电容C3的另一端连接，第二电容C2与第三电容C3的公共连接端为IGBT发射极连接端E；保护电路模块包括第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第四电容C4、第五电容C5、第一二极管D1、第三二极管D3、第一稳压二极管Z1、第二稳压二极管Z2及第三稳压二极管Z3，第六电阻R6的一端与驱动光耦U1的第6脚和第7脚的公共连接端连接，第六电阻R6的另一端分别与第七电阻R7的一端和第一二极管D1的负极连接，第七电阻R7的另一端与第一二极管D1的正极连接，第七电阻R7的另一端与第一二极管D1的正极的公共连接端分别与第八电阻R8的一端、第四电容C4的一端及第一稳压二极管Z1的负极连接，第八电阻R8的另一端为IGBT集电极连接端C，第一稳压二极管Ｚ1的正极分别与第九电阻R9的一端和第五电容C5的一端连接，第二稳压二极管Z2的负极与第四二极管D4的正极连接，第二稳压二极管Z2的正极与第三稳压二极管Z3的正极连接，第四电容C4的另一端、第九电阻R9的另一端、第五电容C5的另一端、第三稳压二极管Z3的负极分别与第二电容C2和第三电容C3的公共连接端并列连接；反馈电路模块包括第三电阻R3、第十电阻R10、第十一电阻R11、三极管Q1和型号为TLP521的隔离光耦PC1，隔离光耦PC1的第1脚与第十一电阻R11的一端连接，第十一电阻R11的另一端为第二正24V电压接入端，隔离光耦PC1的第1脚和第2脚之间连接第十电阻R10，隔离光耦PC1的第2脚分别与第三二极管D3的负极、三极管Q1的集电极连接，三极管Q1的基极与第五电容C5的一端连接，三极管Q1的发射极与第五电容C5的另一端连接，隔离光耦PC1的第3脚为第二接地端，隔离光耦PC1的第4脚为报警输出端OC，隔离光耦的第4脚与第三电阻R3的一端连接，第三电阻R3的另一端为第二正5V电压接入端；PCB电路板基板1的一侧面上设置有多个与该侧面垂直且分别与第一正5V电压接入端和第二正5V电压接入端相连接的公共连接端、脉冲信号接入端PWM、第一正24V电压接入端和第二正24V电压接入端相连接的公共连接端、负24V电压接入端、第一接地端和第二接地端相连接的公共连接端、IGBT栅极连接端G、IGBT发射极连接端E、IGBT集电极连接端C及报警输出端OC相对应的插针2，在此，为了连接更可靠，PCB电路板基板1的一侧面上设置有三个与IGBT发射极连接端E相对应的插针2。

Claims (4)

1.一种IGBT驱动保护电路板，其特征在于包括PCB电路板基板及以贴片方式集成在所述的PCB电路板基板的印刷面上的驱动保护电路，所述的驱动保护电路由驱动电路模块、保护电路模块及反馈电路模块组成，所述的驱动电路模块设置有第一正5V电压接入端、脉冲信号接入端、第一接地端、第一正24V电压接入端、负24V电压接入端、IGBT栅极连接端及IGBT发射极连接端，所述的保护电路模块设置有IGBT集电极连接端，所述的反馈电路模块设置有第二正5V电压接入端、第二接地端、第二正24V电压接入端及报警输出端，所述的驱动电路模块与所述的保护电路模块连接，所述的保护电路模块与所述的反馈电路模块连接，所述的PCB电路板基板的一侧面上设置有多个与该侧面垂直且分别与所述的第一正5V电压接入端和所述的第二正5V电压接入端相连接的公共连接端、所述的脉冲信号接入端、所述的第一正24V电压接入端和所述的第二正24V电压接入端相连接的公共连接端、所述的负24V电压接入端、所述的第一接地端和所述的第二接地端相连接的公共连接端、所述的IGBT栅极连接端、所述的IGBT发射极连接端、所述的IGBT集电极连接端及所述的报警输出端相对应的插针。

2.根据权利要求1所述的一种IGBT驱动保护电路板，其特征在于所述的驱动电路模块包括型号为HCPL3120的驱动光耦、第四二极管、第一电阻、第二电阻、第四电阻、第五电阻、第一电容、第二电容、第三电容及第六电容，所述的驱动光耦的第2脚与所述的第一电阻的一端连接，所述的第一电阻的另一端为所述的第一正5V电压接入端，所述的第一电阻的另一端与所述的第六电容的一端连接，所述的第六电容的另一端为所述的第一接地端，所述的驱动光耦的第3脚通过所述的第二电阻与所述的第一电阻的另一端连接，所述的驱动光耦的第2脚与第3脚之间连接所述的第一电容，所述的驱动光耦的第3脚为所述的脉冲信号接入端，所述的驱动光耦的第5脚为所述的负24V电压接入端，所述的驱动光耦的第5脚与所述的第三电容的一端连接，所述的驱动光耦的第6脚和第7脚连接，所述的驱动光耦的第6脚和第7脚的公共连接端与所述的第五电阻的一端连接，所述的第五电阻的另一端与所述的第四二极管的负极连接，所述的第四二极管的正极为所述的IGBT栅极连接端，所述的第四电阻的一端与所述的第五电阻的一端连接，所述的第四电阻的另一端与所述的第四二极管的正极连接，所述的驱动光耦的第8脚为所述的第一正24V电压接入端，所述的驱动光耦的第8脚与所述的第二电容的一端连接，所述的第二电容的另一端与所述的第三电容的另一端连接，所述的第二电容与所述的第三电容的公共连接端为所述的IGBT发射极连接端，所述的驱动光耦的第6脚和第7脚的公共连接端、所述的第二电容与所述的第三电容的公共连接端分别与所述的保护电路模块连接。

3.根据权利要求2所述的一种IGBT驱动保护电路板，其特征在于所述的保护电路模块包括第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第四电容、第五电容、第一二极管、第三二极管、第一稳压二极管、第二稳压二极管及第三稳压二极管，所述的第六电阻的一端与所述的驱动光耦的第6脚和第7脚的公共连接端连接，所述的第六电阻的另一端分别与所述的第七电阻的一端和所述的第一二极管的负极连接，所述的第七电阻的另一端与所述的第一二极管的正极连接，所述的第七电阻的另一端与所述的第一二极管的正极的公共连接端分别与所述的第八电阻的一端、所述的第四电容的一端及所述的第一稳压二极管的负极连接，所述的第八电阻的另一端为所述的IGBT集电极连接端，所述的第一稳压二极管的正极分别与所述的第九电阻的一端和所述的第五电容的一端连接，所述的第二稳压二极管的负极与所述的第四二极管的正极连接，所述的第二稳压二极管的正极与所述的第三稳压二极管的正极连接，所述的第四电容的另一端、所述的第九电阻的另一端、所述的第五电容的另一端、所述的第三稳压二极管的负极分别与所述的第二电容和所述的第三电容的公共连接端并列连接，所述的第三二极管的正极与所述的驱动光耦的第6脚和第7脚的公共连接端连接，所述的第三二极管的负极、所述的第五电容的一端、所述的第五电容的另一端分别与所述的反馈电路模块连接。

4.根据权利要求3所述的一种IGBT驱动保护电路板，其特征在于所述的反馈电路模块包括第三电阻、第十电阻、第十一电阻、三极管和型号为TLP521的隔离光耦，所述的隔离光耦的第1脚与所述的第十一电阻的一端连接，所述的第十一电阻的另一端为所述的第二正24V电压接入端，所述的隔离光耦的第1脚和第2脚之间连接所述的第十电阻，所述的隔离光耦的第2脚分别与所述的第三二极管的负极、所述的三极管的集电极连接，所述的三极管的基极与所述的第五电容的一端连接，所述的三极管的发射极与所述的第五电容的另一端连接，所述的隔离光耦的第3脚为所述的第二接地端，所述的隔离光耦的第4脚为所述的报警输出端，所述的隔离光耦的第4脚与所述的第三电阻的一端连接，所述的第三电阻的另一端为所述的第二正5V电压接入端。