CN210578491U

CN210578491U - Igbt保护驱动电路

Info

Publication number: CN210578491U
Application number: CN201921478249.8U
Authority: CN
Inventors: 曾峰
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2019-09-05
Filing date: 2019-09-05
Publication date: 2020-05-19
Anticipated expiration: 2029-09-05

Abstract

本实用新型提供了一种IGBT保护驱动电路，包括：驱动芯片、光电隔离器、与非门、IGBT管、电阻、电容、二极管；第一电阻一端连接光电隔离器一输入端另一端连接驱动芯片电源电压端；光电隔离器另一输入端连接驱动芯片故障输出电流端；光电隔离器另一输出端连接与非门一输入端；与非门输出端连接驱动芯片一输入电压端；第一二极管阳极连接驱动芯片检测电压端，第一二极管阴极分别连接IGBT管集极、第二二极管阴极以及第三电阻一端；第三电阻另一端连接第三电容一端；第三电容另一端、第二二极管阳极以及IGBT管发射极均接地；第二电阻一端连接IGBT管的栅极另一端连接驱动芯片输出电压端。该电路结构简单，可有效保护IGBT管。

Description

IGBT保护驱动电路

技术领域

本实用新型属于IGBT控制技术领域，尤其涉及IGBT保护驱动电路。

背景技术

IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)，绝缘栅双极型晶体管，是由BJT(双极型三极管)和MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件，兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面的优点。IGBT驱动功率小而饱和压降低。非常适合应用于直流电压为600V及以上的变流系统如交流电机、变频器、开关电源、照明电路、牵引传动等领域。目前现有的IGBT驱动电路结构复杂，并且在IGBT管在关断过程中容易导致IGBT管损坏。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的上述问题，提供了一种IGBT保护驱动电路用于解决现有技术的不足。

具体地，本实用新型实施例提供了一种IGBT保护驱动电路，包括：驱动芯片、光电隔离器、与非门、IGBT管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一电容、第二电容、第三电容、第一二极管和第二二极管；所述第一电阻的一端连接所述光电隔离器的一输入端，所述第一电阻的另一端连接所述驱动芯片的第一电源电压端；所述光电隔离器的另一输入端连接所述驱动芯片的故障输出电流端；所述光电隔离器的一输出端连接参考电压，所述光电隔离器的另一输出端连接所述与非门的一输入端；所述与非门的另一输入端连接输入电压端；所述与非门的输出端连接所述驱动芯片的一输入电压端；所述驱动芯片的另一输入电压端连接参考电压；所述第一二极管的阳极连接所述驱动芯片的检测电压端，所述第一二极管的阴极分别连接所述IGBT管的集电极、所述第二二极管的阴极以及所述第三电阻的一端；所述第三电阻的另一端连接所述第三电容的一端；所述第三电容的另一端、所述第二二极管的阳极以及所述IGBT管的发射极均接地；所述第二电阻的一端连接所述IGBT管的栅极，所述第二电阻的另一端连接所述驱动芯片的输出电压端；所述第一电容的一端接地，所述第一电容的另一端连接所述驱动芯片的第一电源电压端；所述第二电容的一端接地，所述第二电容的另一端连接所述驱动芯片的第二电源电压端。

进一步地，还包括：第三二极管；所述第三二极管的阳极连接所述第二二极管的阴极；所述第三二极管的阴极连接所述第三电阻与所述第三电容的共用端。

进一步地，还包括：第一稳压管；所述第一稳压管的阳极连接所述驱动芯片的检测电压端，所述第一稳压管的阴极连接所述驱动芯片的第二电源电压端。

进一步地，还包括：第二稳压管和第三稳压管；所述第二稳压管的阴极连接所述第三稳压管的阴极；所述第二稳压管的阳极连接所述IGBT管的栅极，所述第三稳压管的阳极接地。

进一步地，所述驱动芯片为M57962L。

进一步地，所述IGBT管为N型沟道绝缘栅双极型功率管。

进一步地，所述与非门为74HC00D。

采用本实用新型提供的技术方案，与已有的公知技术相比，至少具有如下有益效果：该IGBT保护驱动电路结构简单，第三电阻和第三电容构成缓冲吸收电路可以有效抑制IGBT管在关断时的过压与过流，有效保护IGBT管。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一实施例提出的IGBT保护驱动电路的电气连接图；

图2为本实用新型另一实施例提出的IGBT保护驱动电路的电气连接图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例1

如图1所示，本实用新型实施例提供了一种IGBT保护驱动电路，包括：驱动芯片U1、光电隔离器OC1、与非门G1、IGBT管IGBT、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第一二极管D1和第二二极管D2；驱动芯片U1优选M57962L。M57962L芯片的第1管脚为检测电压端；M57962L芯片的第4管脚为第一电源电压端；M57962L芯片的第5管脚为输出电压端；M57962L芯片的第6管脚为第二电源电压端；M57962L芯片的第8管脚为故障输出电流端；M57962L芯片的第13、14管脚为输入电压端。

所述第一电阻R1的一端连接所述光电隔离器OC1的一输入端，所述第一电阻R1的另一端连接所述驱动芯片U1的第一电源电压端(第4管脚)；所述光电隔离器OC1的另一输入端连接所述驱动芯片U1的故障输出电流端(第8管脚)；所述光电隔离器OC1的一输出端连接参考电压+5V，所述光电隔离器OC1的另一输出端连接所述与非门G1的一输入端；所述与非门G1的另一输入端连接输入电压端Vi；所述与非门G1的输出端连接所述驱动芯片U1的一输入电压端(第13管脚)；所述驱动芯片U1的另一输入电压端(第14管脚)连接参考电压+5V；所述第一二极管D1的阳极连接所述驱动芯片U1的检测电压端(第1管脚)，所述第一二极管D1的阴极分别连接所述IGBT管IGBT的集电极、所述第二二极管D2的阴极以及所述第三电阻R3的一端；所述第三电阻R3的另一端连接所述第三电容C3的一端；所述第三电容C3的另一端、所述第二二极管D2的阳极以及所述IGBT管IGBT的发射极均接地；所述第二电阻R2的一端连接所述IGBT管IGBT的栅极，所述第二电阻R2的另一端连接所述驱动芯片U1的输出电压端(第5管脚)；所述第一电容C1的一端接地，所述第一电容C1的另一端连接所述驱动芯片U1的第一电源电压端(第4管脚)；所述第二电容C2的一端接地，所述第二电容C2的另一端连接所述驱动芯片U1的第二电源电压端(第6管脚)。所述驱动芯片U1的其他管脚悬空、接地或接参考电源。第三电阻和第三电容构成RC缓冲吸收电路可以有效抑制IGBT管在关断时的过压与过流，有效减小IGBT管的光断损耗。防止IGBT管损坏。IGBT管IGBT可以选用N型沟道绝缘栅双极型功率管。与非门可以选用74HC00D。

实施例2

如图2所示，本实用新型实施例提供了一种IGBT保护驱动电路，包括：驱动芯片U1、光电隔离器OC1、与非门G1、IGBT管IGBT、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第一二极管D1、第二二极管D2和第三二极管D3；驱动芯片U1优选M57962L。M57962L芯片的第1管脚为检测电压端；M57962L芯片的第4管脚为第一电源电压端；M57962L芯片的第5管脚为输出电压端；M57962L芯片的第6管脚为第二电源电压端；M57962L芯片的第8管脚为故障输出电流端；M57962L芯片的第13、14管脚为输入电压端。

所述第一电阻R1的一端连接所述光电隔离器OC1的一输入端，所述第一电阻R1的另一端连接所述驱动芯片U1的第一电源电压端(第4管脚)；所述光电隔离器OC1的另一输入端连接所述驱动芯片U1的故障输出电流端(第8管脚)；所述光电隔离器OC1的一输出端连接参考电压+5V，所述光电隔离器OC1的另一输出端连接所述与非门G1的一输入端；所述与非门G1的另一输入端连接输入电压端Vi；所述与非门G1的输出端连接所述驱动芯片U1的一输入电压端(第13管脚)；所述驱动芯片U1的另一输入电压端(第14管脚)连接参考电压+5V；所述第一二极管D1的阳极连接所述驱动芯片U1的检测电压端(第1管脚)，所述第一二极管D1的阴极分别连接所述IGBT管IGBT的集电极、所述第二二极管D2的阴极以及所述第三电阻R3的一端；所述第三电阻R3的另一端连接所述第三电容C3的一端；所述第三二极管D3的阳极连接所述第二二极管D2的阴极；所述第三二极管D3的阴极连接所述第三电阻R3与所述第三电容C3的共用端。所述第三电容C3的另一端、所述第二二极管D2的阳极以及所述IGBT管IGBT的发射极均接地；所述第二电阻R2的一端连接所述IGBT管IGBT的栅极，所述第二电阻R2的另一端连接所述驱动芯片U1的输出电压端(第5管脚)；所述第一电容C1的一端接地，所述第一电容C1的另一端连接所述驱动芯片U1的第一电源电压端(第4管脚)；所述第二电容C2的一端接地，所述第二电容C2的另一端连接所述驱动芯片U1的第二电源电压端(第6管脚)。所述驱动芯片U1的其他管脚悬空、接地或接参考电源。第三电阻、第三电容和第三二极管构成RCD缓冲吸收电路可以有效抑制IGBT管在关断时的过压与过流，有效减小IGBT管的光断损耗。防止IGBT管损坏。IGBT管IGBT可以选用N型沟道绝缘栅双极型功率管。与非门可以选用74HC00D。

IGBT保护驱动电路还可包括：第一稳压管DZ1；所述第一稳压管DZ1的阳极连接所述驱动芯片U1的检测电压端(第1管脚)，所述第一稳压管DZ1的阴极连接所述驱动芯片U1的第二电源电压端(第6管脚)。

IGBT保护驱动电路还可包括：第二稳压管DZ2和第三稳压管DZ3；所述第二稳压管DZ2的阴极连接所述第三稳压管DZ3的阴极；所述第二稳压管DZ2的阳极连接所述IGBT管IGBT的栅极，所述第三稳压管DZ3的阳极接地。

第二稳压管DZ2和第三稳压管DZ3组成限幅器，用于防止IGBT管的栅极被击穿。

本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施场景的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本实用新型所必须的。

本领域技术人员可以理解实施场景中的装置中的模块可以按照实施场景描述进行分布于实施场景的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施场景的一个或多个装置中。上述实施场景的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。

上述本实用新型序号仅仅为了描述，不代表实施场景的优劣。以上公开的仅为本实用新型的几个具体实施场景，但是，本实用新型并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种IGBT保护驱动电路，其特征在于，包括：驱动芯片、光电隔离器、与非门、IGBT管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一电容、第二电容、第三电容、第一二极管和第二二极管；所述第一电阻的一端连接所述光电隔离器的一输入端，所述第一电阻的另一端连接所述驱动芯片的第一电源电压端；所述光电隔离器的另一输入端连接所述驱动芯片的故障输出电流端；所述光电隔离器的一输出端连接参考电压，所述光电隔离器的另一输出端连接所述与非门的一输入端；所述与非门的另一输入端连接输入电压端；所述与非门的输出端连接所述驱动芯片的一输入电压端；所述驱动芯片的另一输入电压端连接参考电压；所述第一二极管的阳极连接所述驱动芯片的检测电压端，所述第一二极管的阴极分别连接所述IGBT管的集电极、所述第二二极管的阴极以及所述第三电阻的一端；所述第三电阻的另一端连接所述第三电容的一端；所述第三电容的另一端、所述第二二极管的阳极以及所述IGBT管的发射极均接地；所述第二电阻的一端连接所述IGBT管的栅极，所述第二电阻的另一端连接所述驱动芯片的输出电压端；所述第一电容的一端接地，所述第一电容的另一端连接所述驱动芯片的第一电源电压端；所述第二电容的一端接地，所述第二电容的另一端连接所述驱动芯片的第二电源电压端。

2.根据权利要求1所述的IGBT保护驱动电路，其特征在于，还包括：第三二极管；所述第三二极管的阳极连接所述第二二极管的阴极；所述第三二极管的阴极连接所述第三电阻与所述第三电容的共用端。

3.根据权利要求1所述的IGBT保护驱动电路，其特征在于，还包括：第一稳压管；所述第一稳压管的阳极连接所述驱动芯片的检测电压端，所述第一稳压管的阴极连接所述驱动芯片的第二电源电压端。

4.根据权利要求1所述的IGBT保护驱动电路，其特征在于，还包括：第二稳压管和第三稳压管；所述第二稳压管的阴极连接所述第三稳压管的阴极；所述第二稳压管的阳极连接所述IGBT管的栅极，所述第三稳压管的阳极接地。

5.根据权利要求1所述的IGBT保护驱动电路，其特征在于，所述驱动芯片为M57962L。

6.根据权利要求1所述的IGBT保护驱动电路，其特征在于，所述IGBT管为N型沟道绝缘栅双极型功率管。

7.根据权利要求1所述的IGBT保护驱动电路，其特征在于，所述与非门为74HC00D。