CN220421793U - 一种igbt软关断驱动电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种IGBT软关断驱动电路，包括VCE检测电路和IGBT驱动电路；所述VCE检测电路包括光耦内部三极管T1、电阻R1、R2、电容C5，二极管D1、D2，所述光耦内部三极管T1的基极通过该电阻R2与IGBT模块的输出端连接，所述光耦内部三极管T1的集电极依次通过二极管D1、电阻R1与IGBT模块的DESAT端连接，所述二极管D2的一端连接在电阻R1与IGBT模块之间，二极管D2的另一端与IGBT的VE端连接，所述电容C5连接在二极管D2与IGBT模块之间。该IGBT软关断驱动电路通过VCE检测电路检测IGBT正向导通管压降Uce，再通过IGBT驱动电路实现开关，如果发生短路，再通过软关断电路给栅射之间的电容Cge放电，从而降低IGBT的关断速度，避免产生过电压，关断时间延长。
Description
技术领域
本实用新型涉及IGBT模块保护技术领域，具体涉及一种IGBT软关断驱动电路。
背景技术
IGBT模块是由IGBT(绝缘栅双极型晶体管芯片)与FWD(续流二极管芯片)通过特定的电路桥接封装而成的模块化半导体产品，在电动汽车中发挥着至关重要的作用，是电动汽车的核心技术部件。它对于一辆汽车的稳定性与安全性有着至关重要的影响，因此IGBT需要很多的保护手段，常见的有过温、过流、短路等保护措施。当发生短路时，IC电流会很大，关断瞬间由于杂散电感的存在会在VCE上增加一个额外的电压，快速变化的电流会导致IGBT电压过高而导致击穿。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种IGBT软关断驱动电路。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种IGBT软关断驱动电路，包括:
VCE检测电路，用于检测IGBT模块Vce点的电压值并输出电平信号；以及
IGBT驱动电路，获取电平信号并控制IGBT模块的开关；
进一步地，所述VCE检测电路包括光耦内部三极管T1、电阻R1、R2、电容C5，二极管D1、D2，所述光耦内部三极管T1的基极通过该电阻R2与IGBT模块的输出端连接，所述光耦内部三极管T1的集电极依次通过二极管D1、电阻R1与IGBT模块的DESAT端连接，所述二极管D2的一端连接在电阻R1与IGBT模块之间，二极管D2的另一端与IGBT的VE端连接，所述电容C5连接在二极管D2与IGBT模块之间。
进一步地，所述IGBT驱动电路包括驱动光耦U1、电阻R28、R29、R46、R47、R33、R24、三极管Q11、Q2、Q4、稳压管D10，所述驱动光耦U1的输出端通过并联的电阻R28、R29分别连接三极管Q2、Q4的基极，所述三极管Q2的发射极与Q4的发射极连接后接入并联的R46、R47，且三极管Q2与Q4的的集电极之间依次通过R33、稳压管D10连接，所述三极管Q11的基极与发射极通过电阻R24连接后接入三极管Q2的发射极与Q4的发射极之间，且三极管Q11的集电极与Q4的集电极连接。
由上述技术方案可知，本实用新型具有如下有益效果：
该IGBT软关断驱动电路通过VCE检测电路检测IGBT正向导通管压降Uce，再通过IGBT驱动电路实现开关，如果发生短路，再通过软关断电路给栅射之间的电容Cge放电，从而降低IGBT的关断速度，避免产生过电压，关断时间延长。
附图说明
图1为本实用新型整体电路图
图2为本实用新型VCE检测电路图。
具体实施方式
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。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。
下面将结合本实用新型实施例中的附图，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。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1-2，本实用新型提供一种IGBT软关断驱动电路，包括VCE检测电路和IGBT驱动电路，VCE检测电路包括光耦内部三极管T1、电阻R1、R2、电容C5，二极管D1、D2，所述光耦内部三极管T1的基极通过该电阻R2与IGBT模块的输出端连接，所述光耦内部三极管T1的集电极依次通过二极管D1、电阻R1与IGBT模块的DESAT端连接，所述二极管D2的一端连接在电阻R1与IGBT模块之间，二极管D2的另一端与IGBT的VE端连接，所述电容C5连接在二极管D2与IGBT模块之间；
当IGBT出现短路时，会退出饱和区所以短路检测又叫退饱检测。VCE退饱和就是监控IGBT模块Vce点的电压值，当IGBT进入开通过程中，T1截止，IGBT进入饱和导通，电流源1流过R1、D1及IGBT形成回路，比较器不翻转；当IGBT出现短路时，会退出饱和区，Vce快速上升直至母线电压，Dm马上截止，电流源1则向DESAT电容C5充电，C5的点位线性上升，达到VDESAT_TH时比较器翻转,FAULTB输出一个低电平信号。
IGBT驱动电路包括驱动光耦U1、电阻R28、R29、R46、R47、R33、R24、三极管Q11、Q2、Q4、稳压管D10，所述驱动光耦U1的输出端通过并联的电阻R28、R29分别连接三极管Q2、Q4的基极，所述三极管Q2的发射极与Q4的发射极连接后接入并联的R46、R47，且三极管Q2与Q4的的集电极之间依次通过R33、稳压管D10连接，所述三极管Q11的基极与发射极通过电阻R24连接后接入三极管Q2的发射极与Q4的发射极之间，且三极管Q11的集电极与Q4的集电极连接。
当驱动光耦U1的out脚输出一个高电平，经过R28、R29限流电阻，Q2导通，Q4开通，UL+经过驱动电阻R46、R47到IGBT的基极形成一个大于开通IGBT阈值的正压，此时IGBT导通，UL+经过R33和稳压管D10在IGBT的发射极稳压在7V；当驱动光耦U1的out脚输出一个低电平，Q2关断，Q4导通，IGBT的基极接到UL-，此时在IGBT的基极与发射极形成一个负压，实现负压关断。
在IGBT导通时，驱动光耦U1的10脚GATE信号为高阻，当发生短路时驱动光耦U1的10脚GATE信号为低电平，驱动光耦U1的11脚out信号为高阻，通过关断电阻R46、R47流经R24的电阻缓慢地给栅射之间的电容Cge放电，从而降低IGBT的关断速度，避免产生过电压，关断时间延长，软关断完成。
通过VCE检测电路检测IGBT正向导通管压降Uce，再通过IGBT驱动电路实现开关，如果发生短路，再通过软关断电路给栅射之间的电容Cge放电，从而降低IGBT的关断速度，避免产生过电压，关断时间延长。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (1)
1.一种IGBT软关断驱动电路，其特征在于，包括:
VCE检测电路，用于检测IGBT模块Vce点的电压值并输出电平信号；以及
IGBT驱动电路，获取电平信号并控制IGBT模块的开关；
所述VCE检测电路包括光耦内部三极管T1、电阻R1、R2、电容C5，二极管D1、D2，所述光耦内部三极管T1的基极通过该电阻R2与IGBT模块的输出端连接，所述光耦内部三极管T1的集电极依次通过二极管D1、电阻R1与IGBT模块的DESAT端连接，所述二极管D2的一端连接在电阻R1与IGBT模块之间，二极管D2的另一端与IGBT的VE端连接，所述电容C5连接在二极管D2与IGBT模块之间；
所述IGBT驱动电路包括驱动光耦U1、电阻R28、R29、R46、R47、R33、R24、三极管Q11、Q2、Q4、稳压管D10，所述驱动光耦U1的输出端通过并联的电阻R28、R29分别连接三极管Q2、Q4的基极，所述三极管Q2的发射极与Q4的发射极连接后接入并联的R46、R47，且三极管Q2与Q4的集电极之间依次通过R33、稳压管D10连接，所述三极管Q11的基极与发射极通过电阻R24连接后接入三极管Q2的发射极与Q4的发射极之间，且三极管Q11的集电极与Q4的集电极连接。
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| CN202322007933.0U Active CN220421793U (zh) | 2023-07-28 | 2023-07-28 | 一种igbt软关断驱动电路 |
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- 2023-07-28 CN CN202322007933.0U patent/CN220421793U/zh active Active
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