CN214707518U - Igbt驱动电路、igbt系统及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及半导体驱动技术领域,公开了一种IGBT驱动电路、IGBT系统及电子设备;其中,IGBT驱动电路,用于驱动三相IGBT模块;IGBT驱动电路包括:变压器模块、U相上桥驱动模块、V相上桥驱动模块、W相上桥驱动模块、U相下桥驱动模块、V相下桥驱动模块和W相下桥驱动模块;变压器模块分别与U相上桥驱动模块、V相上桥驱动模块、W相上桥驱动模块、U相下桥驱动模块、V相下桥驱动模块和W相下桥驱动模块连接,并且与各模块均通过两抽头供电。本实用新型减少了IGBT驱动电路中变压器抽头的数量,不仅易于布线,并且节省空间,可以降低成本。
Description
技术领域
本实用新型属于半导体驱动技术领域,尤其涉及IGBT驱动电路、IGBT系统及电子设备。
背景技术
随着新能源电动汽车的普及,新能源电动汽车的功能逐渐增多,但要求电机驱动控制器的体积越来越小,现有电机驱动控制器一般由三相IGBT(Insulated Gate BipolarTransistor,绝缘栅双极型晶体管)驱动电路组成。
三相IGBT模块中上桥或下桥的开关管均需要正、负两个电压驱动,现有IGBT驱动电路大多在变压器部分针对每一相IGBT的上桥或下桥设计三抽头正、负输出,以驱动三相IGBT模块中上桥或下桥的开关管,不仅器件多、电路设计结构复杂、且电机驱动控制器体积较大、成本较高。
实用新型内容
本实用新型实施例提供了IGBT驱动电路、IGBT系统及电子设备,以解决现有技术中电机驱动控制器的器件多、电路设计结构复杂、且电机驱动控制器体积较大、成本较高的问题。
本实用新型实施例的第一方面提供了一种IGBT驱动电路,用于驱动三相IGBT模块;IGBT驱动电路包括:变压器模块、U相上桥驱动模块、V相上桥驱动模块、W相上桥驱动模块、U相下桥驱动模块、V相下桥驱动模块和W相下桥驱动模块;
变压器模块,第一输入端用于连接外部电源,第二输入端用于接地,第一输出高端与U相上桥驱动模块的第一电源端连接,第一输出低端与U相上桥驱动模块的第二电源端连接,第二输出高端与V相上桥驱动模块的第一电源端连接,第二输出低端与V相上桥驱动模块的第二电源端连接,第三输出高端与W相上桥驱动模块的第一电源端连接,第三输出低端与W相上桥驱动模块的第二电源端连接,第四输出高端分别与U相下桥驱动模块的第一电源端、V相下桥驱动模块的第一电源端和W相下桥驱动模块的第一电源端连接,第四输出低端分别与U相下桥驱动模块的第二电源端、V相下桥驱动模块的第二电源端和W相下桥驱动模块的第二电源端连接;
U相上桥驱动模块,第一输出端用于与三相IGBT模块的U相上桥控制端连接,第二输出端用于与三相IGBT模块的U相桥臂中点连接;
V相上桥驱动模块,第一输出端用于与三相IGBT模块的V相上桥控制端连接,第二输出端用于与三相IGBT模块的V相桥臂中点连接;
W相上桥驱动模块,第一输出端用于与三相IGBT模块的W相上桥控制端连接,第二输出端用于与三相IGBT模块的W相桥臂中点连接;
U相下桥驱动模块,输出端用于与三相IGBT模块的U相下桥控制端连接,地端分别与V相下桥驱动模块的地端和W相下桥驱动模块的地端连接,地端还用于与三相IGBT模块的接地端连接;
V相下桥驱动模块,第一输出端用于与三相IGBT模块的V相下桥控制端连接;
W相下桥驱动模块,第一输出端用于与三相IGBT模块的W相下桥控制端连接。
可选的,变压器模块包括变压器和MOS管、U相上桥驱动模块供电单元、V相上桥驱动模块供电单元、W相上桥驱动模块供电单元和下桥驱动模块供电单元;
MOS管,源极与变压器模块的第二输入端连接,漏极与变压器的原边输入地端连接,栅极用于接收外部控制信号;
变压器,原边输入正端与变压器模块的第一输入端连接,U相输出高端与U相上桥驱动模块供电单元的输入高端连接,U相输出低端与U相上桥驱动模块供电单元的输入低端连接,V相输出高端与V相上桥驱动模块供电单元的输入高端连接,V相输出低端与V相上桥驱动模块供电单元的输入低端连接,W相输出高端与W相上桥驱动模块供电单元的输入高端连接,W相输出低端与W相上桥驱动模块供电单元的输入低端连接,下桥输出高端与下桥驱动模块供电单元的输入高端连接,下桥输出低端与下桥驱动模块供电单元的输入低端连接;
U相上桥驱动模块供电单元,输出高端与变压器模块的第一输出高端连接,输出低端与变压器模块的第一输出低端连接;
V相上桥驱动模块供电单元,输出高端与变压器模块的第二输出高端连接,输出低端与变压器模块的第二输出低端连接;
W相上桥驱动模块供电单元,输出高端与变压器模块的第三输出高端连接,输出低端与变压器模块的第三输出低端连接;
下桥驱动模块供电单元,输出高端与变压器模块的第四输出高端连接,输出低端与变压器模块的第四输出低端连接。
可选的,U相上桥驱动模块供电单元包括第一磁珠、第一电阻、第一二极管、第一电容、第二电容和第三电容;
第一磁珠,第一端与U相上桥驱动模块供电单元的输入高端连接,第二端分别与第一电阻的第一端和第一二极管的阳极连接;
第一电容,第一端与第一电阻的第二端连接,第二端分别与第一二极管的阴极、第二电容的第一端、第三电容的第一端和U相上桥驱动模块供电单元输出高端连接;
第二电容,第二端分别与U相上桥驱动模块供电单元的输入低端、第三电容的第二端和U相上桥驱动模块供电单元输出低端连接;
V相上桥驱动模块供电单元、W相上桥驱动模块供电单元和下桥驱动模块供电单元均与U相上桥驱动模块供电单元的电路结构相同。
可选的,U相上桥驱动模块,第一输入端用于接收外部第一驱动信号,第二输入端用于接收外部第二驱动信号;
V相上桥驱动模块,第一输入端用于接收外部第三驱动信号,第二输入端用于接收外部第四驱动信号;
W相上桥驱动模块,第一输入端用于接收外部第五驱动信号,第二输入端用于接收外部第六驱动信号;
U相下桥驱动模块,第一输入端用于接收外部第二驱动信号,第二输入端用于接收外部第一驱动信号;
V相下桥驱动模块,第一输入端用于接收外部第四驱动信号,第二输入端用于接收外部第三驱动信号;
W相下桥驱动模块,第一输入端用于接收外部第六驱动信号,第二输入端用于接收外部第五驱动信号。
可选的,U相上桥驱动模块包括隔离单元和供电单元;
隔离单元,第一信号端与U相上桥驱动模块的第一输入端连接,第二信号端与U相上桥驱动模块的第二输入端连接,第一输出端分别与供电单元的输入高端和U相上桥驱动模块的第一电源端连接,第二输出端与供电单元的输入中端连接,第三输出端分别与供电单元的输入低端和U相上桥驱动模块的第二电源端连接;
供电单元,第一输出端与U相上桥驱动模块的第一输出端连接,第二输出端与U相上桥驱动模块的第二输出端连接;
V相上桥驱动模块和W相上桥驱动模块均与U相上桥驱动模块的电路结构相同。
可选的,隔离单元包括第二电阻、第三电阻、第四电容和第一隔离光耦;
第一隔离光耦,输入正端分别与第二电阻的第二端、第四电容的第一端和第三电阻的第一端连接,输入负端分别与第四电容的第二端、第三电阻的第二端连接和隔离单元的第二信号端连接,第一输出端与隔离单元的第一输出端连接,第二输出端与隔离单元的第二输出端连接,第三输出端与隔离单元的第三输出端连接;
第二电阻,第一端与隔离单元的第一信号端连接。
可选的,供电单元包括第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第五电容、第六电容、第七电容、第一稳压二极管、第一续流二极管和第一TVS管;
第五电容,第一端分别与第一稳压二极管的阴极和供电单元的输入高端连接,第二端分别与第一稳压二极管的阳极、第六电容的第一端、第四电阻的第一端、第六电阻的第二端、第七电容的第二端、第一TVS管的第二极和供电单元的第二输出端连接;
第五电阻,第一端分别与第一续流二极管的阴极和供电单元的输入中端连接,第二端分别与第七电阻的第二端、第六电阻的第一端、第七电容的第一端、第一TVS管的第一极和供电单元的第一输出端连接;
第七电阻,第一端与第一续流二极管的阳极连接。
可选的,U相下桥驱动模块包括第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、第八电容、第九电容、第十电容、第十一电容、第二稳压二极管、第二续流二极管、第二TVS管和第二隔离光耦;
第二隔离光耦,输入正端分别与第八电阻的第二端、第八电容的第一端和第九电阻的第一端连接,输入负端分别与第八电容的第二端、第九电阻的第二端和U相下桥驱动模块的第二输入端连接,第一输出端分别与第九电容的第一端、第二稳压二极管的阴极和U相下桥驱动模块的第一电源端连接,第二输出端分别与第十一电阻的第一端和第二续流二极管的阴极连接,第三输出端分别与第十电容的第二端、第十电阻的第二端和U相下桥驱动模块的第二电源端连接;
第八电阻,第一端与U相下桥驱动模块的第一输入端连接;
第九电容,第二端分别与第二稳压二极管的阳极、第十电容的第一端、第十电阻的第一端、第十二电阻的第二端、第十一电容的第二端、第二TVS管的第二极连接和U相下桥驱动模块的地端连接;
第十三电阻,第一端与第二续流二极管的阳极连接,第二端分别与第十一电阻的第二端、第十二电阻的第一端、第十一电容的第一端、第二TVS管的第一极和U相下桥驱动模块的输出端连接;
V相下桥驱动模块和W相下桥驱动模块均与U相下桥驱动模块的电路结构相同。
本实用新型实施例的第二方面提供了一种IGBT系统,包括三相IGBT模块如上第一方面的IGBT驱动电路。
本实用新型实施例的第三方面提供了一种电子设备,包括如上第一方面的IGBT驱动电路和如上第二方面的IGBT系统。
本实用新型的IGBT驱动电路,用于驱动三相IGBT模块;IGBT驱动电路包括:变压器模块、U相上桥驱动模块、V相上桥驱动模块、W相上桥驱动模块、U相下桥驱动模块、V相下桥驱动模块和W相下桥驱动模块;变压器模块分别与U相上桥驱动模块、V相上桥驱动模块、W相上桥驱动模块、U相下桥驱动模块、V相下桥驱动模块和W相下桥驱动模块连接,并且与各模块均通过两抽头供电。本实用新型减少了IGBT驱动电路中变压器抽头的数量,不仅易于布线,并且节省空间,可以降低成本。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案,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性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型实施例所提供的IGBT驱动电路的结构示意图;
图2是本实用新型实施例所提供的三相IGBT模块的结构示意图;
图3是本实用新型实施例所提供的IGBT驱动电路的变压器模块的电路示意图;
图4是本实用新型实施例所提供的IGBT驱动电路的U相上桥驱动模块的电路示意图;
图5是本实用新型实施例所提供的IGBT驱动电路的U相下桥驱动模块的电路示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本方案,下面将结合本方案实施例中的附图,对本方案实施例中的技术方案进行清楚地描述,显然,所描述的实施例是本方案一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本方案中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本方案保护的范围。
本方案的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”以及其他任何变形,是指“包括但不限于”,意图在于覆盖不排他的包含,并不仅限于文中列举的示例。此外,术语“第一”和“第二”等是用于区别不同对象,而非用于描述特定顺序。
以下结合具体附图对本实用新型的实现进行详细的描述:
参见图1,其示出了本实用新型实施例所提供的IGBT驱动电路的结构示意图,如图1所示,在本实用新型的一个实施例中,提供了一种IGBT驱动电路10,用于驱动三相IGBT模块;IGBT驱动电路10包括:变压器模块100、U相上桥驱动模块110、V相上桥驱动模块120、W相上桥驱动模块130、U相下桥驱动模块140、V相下桥驱动模块150和W相下桥驱动模块160;
变压器模块100,第一输入端用于连接外部电源,第二输入端用于接地,第一输出高端与U相上桥驱动模块110的第一电源端连接,第一输出低端与U相上桥驱动模块110的第二电源端连接,第二输出高端与V相上桥驱动模块120的第一电源端连接,第二输出低端与V相上桥驱动模块120的第二电源端连接,第三输出高端与W相上桥驱动模块130的第一电源端连接,第三输出低端与W相上桥驱动模块130的第二电源端连接,第四输出高端分别与U相下桥驱动模块140的第一电源端、V相下桥驱动模块150的第一电源端和W相下桥驱动模块160的第一电源端连接,第四输出低端分别与U相下桥驱动模块140的第二电源端、V相下桥驱动模块150的第二电源端和W相下桥驱动模块160的第二电源端连接;
U相上桥驱动模块110,第一输出端用于与三相IGBT模块的U相上桥控制端连接,第二输出端用于与三相IGBT模块的U相桥臂中点连接;
V相上桥驱动模块120,第一输出端用于与三相IGBT模块的V相上桥控制端连接,第二输出端用于与三相IGBT模块的V相桥臂中点连接;
W相上桥驱动模块130,第一输出端用于与三相IGBT模块的W相上桥控制端连接,第二输出端用于与三相IGBT模块的W相桥臂中点连接;
U相下桥驱动模块140,输出端用于与三相IGBT模块的U相下桥控制端连接,地端分别与V相下桥驱动模块的地端和W相下桥驱动模块的地端连接,地端还用于与三相IGBT模块的接地端连接;
V相下桥驱动模块150,第一输出端用于与三相IGBT模块的V相下桥控制端连接;
W相下桥驱动模块160,第一输出端用于与三相IGBT模块的W相下桥控制端连接。
参见图2,其示出了本实用新型实施例所提供的三相IGBT模块的结构示意图,如图2所示,可选的,三相IGBT模块可以包括第一IGBT管G1、第二IGBT管G2、第三IGBT管G3、第四IGBT管G4、第五IGBT管G5和第六IGBT管G6。
第一IGBT管G1,发射极分别与第三IGBT管G3的发射极和第五IGBT管G5的发射极连接,发射极还用于接收外部供电PVCC,栅极与三相IGBT模块的U相上桥控制端连接,集电极分别与第二IGBT管G2的发射极和三相IGBT模块的U相桥臂中点EU连接;
第二IGBT管G2,栅极与三相IGBT模块的U相下桥控制端连接,集电极分别与第四IGBT管G4的集电极、第六IGBT管G6的集电极和三相IGBT模块的接地端PGND连接;
第三IGBT管G3,栅极与三相IGBT模块的V相上桥控制端连接,集电极分别与第四IGBT管G4的发射极和三相IGBT模块的V相桥臂中点EV连接;
第四IGBT管G4,栅极与三相IGBT模块的V相下桥控制端连接;
第五IGBT管G5,栅极与三相IGBT模块的W相上桥控制端连接,集电极分别与第六IGBT管G6的发射极和三相IGBT模块的W相桥臂中点EW连接
第六IGBT管G6,栅极与三相IGBT模块的W相下桥控制端连接。
本实用新型的IGBT驱动电路,用于驱动三相IGBT模块,IGBT驱动电路包括:变压器模块、U相上桥驱动模块、V相上桥驱动模块、W相上桥驱动模块、U相下桥驱动模块、V相下桥驱动模块和W相下桥驱动模块;变压器模块分别与U相上桥驱动模块、V相上桥驱动模块、W相上桥驱动模块、U相下桥驱动模块、V相下桥驱动模块和W相下桥驱动模块连接,并且与各模块均通过两抽头供电。本实用新型减少IGBT驱动电路中变压器抽头的数量,不仅易于布线,并且节省空间,可以降低成本。
参见图3,其示出了本实用新型实施例所提供的IGBT驱动电路的变压器模块的电路示意图。
在本实用新型的一个实施例中,变压器模块100包括变压器1001和MOS管V1、U相上桥驱动模块供电单元1002、V相上桥驱动模块供电单元1003、W相上桥驱动模块供电单元1004和下桥驱动模块供电单元1005;
MOS管V1,源极与变压器模块100的第二输入端连接,漏极与变压器1001的原边输入地端连接,栅极用于接收外部控制信号;
变压器1001,原边输入正端V+与变压器模块100的第一输入端连接,原边输入地端GND与变压器模块100的第二输入端连接,U相输出高端与U相上桥驱动模块供电单元1002的输入高端连接,U相输出低端与U相上桥驱动模块供电单元1002的输入低端连接,V相输出高端与V相上桥驱动模块供电单元1003的输入高端连接,V相输出低端与V相上桥驱动模块供电单元1003的输入低端连接,W相输出高端与W相上桥驱动模块供电单元1004的输入高端连接,W相输出低端与W相上桥驱动模块供电单元1004的输入低端连接,下桥输出高端与下桥驱动模块供电单元1005的输入高端连接,下桥输出低端与下桥驱动模块供电单元1005的输入低端连接;
U相上桥驱动模块供电单元1002,输出高端VCC_U+与变压器模块100的第一输出高端连接,输出低端VEE_U+与变压器模块100的第一输出低端连接;
V相上桥驱动模块供电单元1003,输出高端VCC_V+与变压器模块100的第二输出高端连接,输出低端VEE_V+与变压器模块100的第二输出低端连接;
W相上桥驱动模块供电单元1004,输出高端VCC_W+与变压器模块100的第三输出高端连接,输出低端VEE_W+与变压器模块100的第三输出低端连接;
下桥驱动模块供电单元1005,输出高端VCC与变压器模块100的第四输出高端连接,输出低端VEE与变压器模块100的第四输出低端连接。
以U相上桥驱动模块110为例,本实用新型实施例中变压器模块100向U相上桥驱动模块110提供两路电压,即U相上桥驱动模块110对应变压器模块100的两个副边输出抽头,而以往需要三个副边输出抽头,同样减少了V相上桥驱动模块120、W相上桥驱动模块130、U相下桥驱动模块140、V相下桥驱动模块150和W相下桥驱动模块160分别对应的变压器抽头的数量,可以极大节省变压器的空间,进而减小控制器的体积。
在本实用新型的一个实施例中,
U相上桥驱动模块供电单元1002包括第一磁珠L1、第一电阻R1、第一二极管D1、第一电容C1、第二电容C2和第三电容C3;
第一磁珠L1,第一端与U相上桥驱动模块供电单元1001的输入高端连接,第二端分别与第一电阻R1的第一端和第一二极管D1的阳极连接;
第一电容C1,第一端与第一电阻R1的第二端连接,第二端分别与第一二极管D1的阴极、第二电容C2的第一端、第三电容C3的第一端和U相上桥驱动模块供电单元1001输出高端VCC_U+连接;
第二电容C2,第二端分别与U相上桥驱动模块供电单元1001的输入低端、第三电容C3的第二端和U相上桥驱动模块供电单元1001输出低端VEE_U+连接;
V相上桥驱动模块供电单元1003、W相上桥驱动模块供电单元1004和下桥驱动模块供电单元1005均与U相上桥驱动模块供电单元1001的电路结构相同。
可选的,外部控制信号用于控制变压器模块100的各副边输出电压。
可选的,第二电容C2的容值和第三电容C3的容值不相同,一般设置大小不同的容值,以滤除不同的纹波噪声,第一磁珠L1用于滤除高频噪声。
在本实用新型的一个实施例中,U相上桥驱动模块110,第一输入端用于接收外部第一驱动信号,第二输入端用于接收外部第二驱动信号;
V相上桥驱动模块120,第一输入端用于接收外部第三驱动信号,第二输入端用于接收外部第四驱动信号;
W相上桥驱动模块130,第一输入端用于接收外部第五驱动信号,第二输入端用于接收外部第六驱动信号;
U相下桥驱动模块140,第一输入端用于接收外部第二驱动信号,第二输入端用于接收外部第一驱动信号;
V相下桥驱动模块150,第一输入端用于接收外部第四驱动信号,第二输入端用于接收外部第三驱动信号;
W相下桥驱动模块160,第一输入端用于接收外部第六驱动信号,第二输入端用于接收外部第五驱动信号。
参见图4,其示出了本实用新型实施例所提供的IGBT驱动电路的U相上桥驱动模块的电路示意图。
可选的,PUL表示外部第一驱动信号,PUH表示外部第二驱动信号,以U相上桥驱动模块110和U相下桥驱动模块140为例,当PUL为高电平,且PUH为低电平时,U相上桥驱动模块110工作,U相下桥驱动模块140不工作,两信号控制可以避免三相IGBT模块的U相的上下桥臂直通,同理可以避免三相IGBT模块的V相的上下桥臂和三相IGBT模块的W相的上下桥臂直通,提高了IGBT驱动电路的可靠性。
在本实用新型的一个实施例中,U相上桥驱动模块110包括隔离单元1101和供电单元1102;
隔离单元1101,第一信号端与U相上桥驱动模块110的第一输入端连接,第二信号端与U相上桥驱动模块110的第二输入端连接,第一输出端分别与供电单元1102的输入高端和U相上桥驱动模块110的第一电源端连接,第二输出端与供电单元1102的输入中端连接,第三输出端分别与供电单元1102的输入低端和U相上桥驱动模块110的第二电源端连接;
供电单元1102,第一输出端UH与U相上桥驱动模块110的第一输出端连接,第二输出端EU与U相上桥驱动模块110的第二输出端连接;
V相上桥驱动模块120和W相上桥驱动模块130均与U相上桥驱动模块的电路结构相同。
在本实用新型的一个实施例中,隔离单元1101包括第二电阻R2、第三电阻R3、第四电容C4和第一隔离光耦U1;
第一隔离光耦U1,输入正端分别与第二电阻R2的第二端、第四电容C4的第一端和第三电阻R3的第一端连接,输入负端分别与第四电容C4的第二端、第三电阻R3的第二端连接和隔离单元1101的第二信号端连接,第一输出端与隔离单元1101的第一输出端连接,第二输出端与隔离单元1101的第二输出端连接,第三输出端与隔离单元1101的第三输出端连接;
第二电阻R2,第一端与隔离单元1101的第一信号端连接。
在本实用新型的一个实施例中,供电单元1102包括第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第五电容C5、第六电容C6、第七电容C7、第一稳压二极管DW1、第一续流二极管DX1和第一TVS(Transient Voltage Suppressor,瞬态二极管)管TVS1;
第五电容C5,第一端分别与第一稳压二极管DW1的阴极和供电单元的输入高端连接,第二端分别与第一稳压二极管DW2的阳极、第六电容C6的第一端、第四电阻R4的第一端、第六电阻R6的第二端、第七电容C7的第二端、第一TVS管TVS1的第二极和供电单元1102的第二输出端EU连接;
第五电阻R5,第一端分别与第一续流二极管DX1的阴极和供电单元1102的输入中端连接,第二端分别与第七电阻R7的第二端、第六电阻R6的第一端、第七电容C7的第一端、第一TVS管TVS1的第一极和供电单元1102的第一输出端UH连接;
第七电阻R7,第一端与第一续流二极管DX1的阳极连接。
可选的,设置第五电阻R5、第一续流二极管DX1和第七电阻R7,可以保证在供电单元1102正向输出时导通阻值为R5,反向关断时导通阻值为第七电阻R7和第五电阻R5并联的阻值,显然正向输出时的导通阻值大于反向关断时的导通阻值,实现IGBT驱动电路的慢开快关的功能。
参见图5,其示出了本实用新型实施例所提供的IGBT驱动电路的U相下桥驱动模块的电路示意图。
在本实用新型的一个实施例中,U相下桥驱动模块140包括第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13、第八电容C8、第九电容C9、第十电容C10、第十一电容C11、第二稳压二极管DW2、第二续流二极管DX2、第二TVS管TVS2和第二隔离光耦U2;
第二隔离光耦U2,输入正端分别与第八电阻R8的第二端、第八电容C8的第一端和第九电阻R9的第一端连接,输入负端分别与第八电容C8的第二端、第九电阻R9的第二端和U相下桥驱动模块140的第二输入端连接,第一输出端分别与第九电容C9的第一端、第二稳压二极管DW2的阴极和U相下桥驱动模块140的第一电源端连接,第二输出端分别与第十一电阻R11的第一端和第二续流二极管DX2的阴极连接,第三输出端分别与第十电容C10的第二端、第十电阻R10的第二端和U相下桥驱动模块140的第二电源端连接;
第八电阻R8,第一端用与U相下桥驱动模块140的第一输入端连接;
第九电容C9,第二端分别与第二稳压二极管DW2的阳极、第十电容C10的第一端、第十电阻R10的第一端、第十二电阻R12的第二端、第十一电容C11的第二端、第二TVS管TVS2的第二极连接和U相下桥驱动模块140的地端连接;
第十三电阻R13,第一端与第二续流二极管DX2的阳极连接,第二端分别与第十一电阻R11的第二端、第十二电阻R12的第一端、第十一电容C11的第一端、第二TVS管TVS2的第一极和U相下桥驱动模块140的输出端连接;
V相下桥驱动模块150和W相下桥驱动模块160均与U相下桥驱动模块的电路结构相同。
本实用新型可以降低电路复杂程度,缩小电路布线体积,解决了体积问题;器件减少从而降低了成本;工艺简单提高了可靠性,本实用新型变压器结构简单,电路使用器件较少,在PCB布线时节约空间,有利于减小产品体积。
本实用新型还提供一种IGBT系统,和上述的IGBT驱动电路具有同样的有益效果,IGBT系统包括三相IGBT模块和如上实施例的IGBT驱动电路。
对应于上述任一种IGBT驱动电路和IGBT系统,本实用新型实施例还提供了一种电子设备,该电子设备包括上述任一种IGBT驱动电路和IGBT系统,且具有上述IGBT驱动电路所具有的优点,在此不再赘述。
以上,以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种IGBT驱动电路,其特征在于,用于驱动三相IGBT模块;所述IGBT驱动电路包括:变压器模块、U相上桥驱动模块、V相上桥驱动模块、W相上桥驱动模块、U相下桥驱动模块、V相下桥驱动模块和W相下桥驱动模块;
所述变压器模块,第一输入端用于连接外部电源,第二输入端用于接地,第一输出高端与所述U相上桥驱动模块的第一电源端连接,第一输出低端与所述U相上桥驱动模块的第二电源端连接,第二输出高端与所述V相上桥驱动模块的第一电源端连接,第二输出低端与所述V相上桥驱动模块的第二电源端连接,第三输出高端与所述W相上桥驱动模块的第一电源端连接,第三输出低端与所述W相上桥驱动模块的第二电源端连接,第四输出高端分别与所述U相下桥驱动模块的第一电源端、所述V相下桥驱动模块的第一电源端和所述W相下桥驱动模块的第一电源端连接,第四输出低端分别与所述U相下桥驱动模块的第二电源端、所述V相下桥驱动模块的第二电源端和所述W相下桥驱动模块的第二电源端连接;
所述U相上桥驱动模块,第一输出端用于与所述三相IGBT模块的U相上桥控制端连接,第二输出端用于与所述三相IGBT模块的U相桥臂中点连接;
所述V相上桥驱动模块,第一输出端用于与所述三相IGBT模块的V相上桥控制端连接,第二输出端用于与所述三相IGBT模块的V相桥臂中点连接;
所述W相上桥驱动模块,第一输出端用于与所述三相IGBT模块的W相上桥控制端连接,第二输出端用于与所述三相IGBT模块的W相桥臂中点连接;
所述U相下桥驱动模块,输出端用于与所述三相IGBT模块的U相下桥控制端连接,地端分别与所述V相下桥驱动模块的地端和所述W相下桥驱动模块的地端连接,地端还用于与所述三相IGBT模块的接地端连接;
所述V相下桥驱动模块,第一输出端用于与所述三相IGBT模块的V相下桥控制端连接;
所述W相下桥驱动模块,第一输出端用于与所述三相IGBT模块的W相下桥控制端连接。
2.如权利要求1所述的IGBT驱动电路,其特征在于,所述变压器模块包括变压器和MOS管、U相上桥驱动模块供电单元、V相上桥驱动模块供电单元、W相上桥驱动模块供电单元和下桥驱动模块供电单元;
所述MOS管,源极与所述变压器模块的第二输入端连接,漏极与所述变压器的原边输入地端连接,栅极用于接收外部控制信号;
所述变压器,原边输入正端与所述变压器模块的第一输入端连接,U相输出高端与所述U相上桥驱动模块供电单元的输入高端连接,U相输出低端与所述U相上桥驱动模块供电单元的输入低端连接,V相输出高端与所述V相上桥驱动模块供电单元的输入高端连接,V相输出低端与所述V相上桥驱动模块供电单元的输入低端连接,W相输出高端与所述W相上桥驱动模块供电单元的输入高端连接,W相输出低端与所述W相上桥驱动模块供电单元的输入低端连接,下桥输出高端与所述下桥驱动模块供电单元的输入高端连接,下桥输出低端与所述下桥驱动模块供电单元的输入低端连接;
所述U相上桥驱动模块供电单元,输出高端与所述变压器模块的第一输出高端连接,输出低端与所述变压器模块的第一输出低端连接;
所述V相上桥驱动模块供电单元,输出高端与所述变压器模块的第二输出高端连接,输出低端与所述变压器模块的第二输出低端连接;
所述W相上桥驱动模块供电单元,输出高端与所述变压器模块的第三输出高端连接,输出低端与所述变压器模块的第三输出低端连接;
所述下桥驱动模块供电单元,输出高端与所述变压器模块的第四输出高端连接,输出低端与所述变压器模块的第四输出低端连接。
3.如权利要求2所述的IGBT驱动电路,其特征在于,
所述U相上桥驱动模块供电单元包括第一磁珠、第一电阻、第一二极管、第一电容、第二电容和第三电容;
所述第一磁珠,第一端与所述U相上桥驱动模块供电单元的输入高端连接,第二端分别与所述第一电阻的第一端和所述第一二极管的阳极连接;
所述第一电容,第一端与所述第一电阻的第二端连接,第二端分别与所述第一二极管的阴极、所述第二电容的第一端、所述第三电容的第一端连接和所述U相上桥驱动模块供电单元输出高端连接;
所述第二电容,第二端分别与所述U相上桥驱动模块供电单元的输入低端、所述第三电容的第二端和所述U相上桥驱动模块供电单元输出低端连接;
所述V相上桥驱动模块供电单元、所述W相上桥驱动模块供电单元和所述下桥驱动模块供电单元均与所述U相上桥驱动模块供电单元的电路结构相同。
4.如权利要求1至3任一项所述的IGBT驱动电路,其特征在于,
所述U相上桥驱动模块,第一输入端用于接收外部第一驱动信号,第二输入端用于接收外部第二驱动信号;
所述V相上桥驱动模块,第一输入端用于接收外部第三驱动信号,第二输入端用于接收外部第四驱动信号;
所述W相上桥驱动模块,第一输入端用于接收外部第五驱动信号,第二输入端用于接收外部第六驱动信号;
所述U相下桥驱动模块,第一输入端用于接收所述外部第二驱动信号,第二输入端用于接收所述外部第一驱动信号;
所述V相下桥驱动模块,第一输入端用于接收所述外部第四驱动信号,第二输入端用于接收所述外部第三驱动信号;
所述W相下桥驱动模块,第一输入端用于接收所述外部第六驱动信号,第二输入端用于接收所述外部第五驱动信号。
5.如权利要求4所述的IGBT驱动电路,其特征在于,所述U相上桥驱动模块包括隔离单元和供电单元;
所述隔离单元,第一信号端与所述U相上桥驱动模块的第一输入端连接,第二信号端与所述U相上桥驱动模块的第二输入端连接,第一输出端分别与所述供电单元的输入高端和所述U相上桥驱动模块的第一电源端连接,第二输出端与所述供电单元的输入中端连接,第三输出端分别与所述供电单元的输入低端和所述U相上桥驱动模块的第二电源端连接;
所述供电单元,第一输出端与所述U相上桥驱动模块的第一输出端连接,第二输出端与所述U相上桥驱动模块的第二输出端连接;
所述V相上桥驱动模块和所述W相上桥驱动模块均与所述U相上桥驱动模块的电路结构相同。
6.如权利要求5所述的IGBT驱动电路,其特征在于,所述隔离单元包括第二电阻、第三电阻、第四电容和第一隔离光耦;
所述第一隔离光耦,输入正端分别与所述第二电阻的第二端、所述第四电容的第一端和所述第三电阻的第一端连接,输入负端分别与所述第四电容的第二端、所述第三电阻的第二端连接和所述隔离单元的第二信号端连接,第一输出端与所述隔离单元的第一输出端连接,第二输出端与所述隔离单元的第二输出端连接,第三输出端与所述隔离单元的第三输出端连接;
所述第二电阻,第一端与所述隔离单元的第一信号端连接。
7.如权利要求5所述的IGBT驱动电路,其特征在于,所述供电单元包括第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第五电容、第六电容、第七电容、第一稳压二极管、第一续流二极管和第一TVS管;
所述第五电容,第一端分别与所述第一稳压二极管的阴极和所述供电单元的输入高端连接,第二端分别与所述第一稳压二极管的阳极、所述第六电容的第一端、所述第四电阻的第一端、所述第六电阻的第二端、所述第七电容的第二端、所述第一TVS管的第二极和所述供电单元的第二输出端连接;
所述第五电阻,第一端分别与所述第一续流二极管的阴极和所述供电单元的输入中端连接,第二端分别与所述第七电阻的第二端、所述第六电阻的第一端、所述第七电容的第一端、所述第一TVS管的第一极和所述供电单元的第一输出端连接;
所述第七电阻,第一端与所述第一续流二极管的阳极连接。
8.如权利要求4所述的IGBT驱动电路,其特征在于,所述U相下桥驱动模块包括第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻、第八电容、第九电容、第十电容、第十一电容、第二稳压二极管、第二续流二极管、第二TVS管和第二隔离光耦;
所述第二隔离光耦,输入正端分别与所述第八电阻的第二端、所述第八电容的第一端和所述第九电阻的第一端连接,输入负端分别与所述第八电容的第二端、所述第九电阻的第二端和所述U相下桥驱动模块的第二输入端连接,第一输出端分别与所述第九电容的第一端、第二稳压二极管的阴极和所述U相下桥驱动模块的第一电源端连接,第二输出端分别与所述第十一电阻的第一端和所述第二续流二极管的阴极连接,第三输出端分别与所述第十电容的第二端、第十电阻的第二端和所述U相下桥驱动模块的第二电源端连接;
所述第八电阻,第一端与所述U相下桥驱动模块的第一输入端连接;
所述第九电容的第二端、所述第二稳压二极管的阳极、所述第十电容的第一端、所述第十电阻的第一端、所述第十二电阻的第二端、所述第十一电容的第二端和所述第二TVS管的第二极均与所述U相下桥驱动模块的地端连接;
所述第十三电阻,第一端与所述第二续流二极管的阳极连接,第二端分别与所述第十一电阻的第二端、所述第十二电阻的第一端、所述第十一电容的第一端、所述第二TVS管的第一极和所述U相下桥驱动模块的输出端连接;
所述V相下桥驱动模块和所述W相下桥驱动模块均与所述U相下桥驱动模块的电路结构相同。
9.一种IGBT系统,其特征在于,包括三相IGBT模块和如权利要求1至8任一项的IGBT驱动电路。
10.一种电子设备,其特征在于,包括如上权利要求1至8任一项所述的IGBT驱动电路或如权利要求9所述的IGBT系统。
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