[發明專利]適用于大功率IGBT商用驅動芯片的軟關斷電路

有效

• 申請號: 200810247060.8
• 申請日: 2008-12-31
• 公開（公告）號: CN101483424A
• 公開（公告）日: 2009-07-15
• 發明（設計）人: 盧婷;溫家良;賀之淵;易榮;楊岳峰;韓亞楠;吳元熙
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院;上海市電力公司
• 主分類號: H03K17/567
• 分類號: H03K17/567;H03K17/28
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司
• 代理人: 徐國文

1.一種適用于大功率IGBT商用驅動芯片的軟關斷電路，包括以下功能模塊：電平轉換電路、延時電路、電平臺階發生電路、信號結合電路及功率放大電路，其連接方式為：軟關斷控制信號經過電平轉換電路，由控制電平轉換為驅動側高電平，電平轉換電路的輸出并聯接入n個不同時間常數的延時電路，其中n為正整數，各延時電路連接其對應的電平臺階發生電路，電平臺階發生電路輸出不同時間下降至不同電位的臺階電平，這n路電平臺階信號并行進入信號結合電路，形成階梯狀下降的信號，信號結合電路的輸出再由功率放大電路放大后形成IGBT門極軟關斷信號，所述軟關斷電路作為獨立的功能模塊，與商用驅動芯片配合進行使用，用于單管、串聯和并聯IGBT的驅動，從而降低IGBT在過流時承受的電壓電流應力，及提高在串聯應用時電壓的均一性。

2.如權利要求1所述的軟關斷電路，其特征在于該軟關斷電路與所述商用驅動芯片包括以下3種連接方式：串聯模式A、串聯模式B和并聯模式，串聯模式A將軟關斷電路連接在商用驅動芯片的輸出端和IGBT的門極之間；串聯模式B是將軟關斷電路連接在商用驅動芯片的控制信號輸入端；并聯模式是將軟關斷電路和商用驅動芯片并行連接，其輸出端共同接入IGBT的門極，以上的任一種方式都要保證對商用驅動芯片正常開關動作無影響。

3.如權利要求1或2所述的軟關斷電路，其特征在于該電路采用的是階梯波下降波形；

所述階梯波下降波形是在軟關斷時，門極信號由正常開通的電平值下降到第一電平臺階，并維持一段時間后繼續下降至第二電平臺階，其中所述第二電平臺階的電壓值低于第一電平臺階，再持續一段時間，不斷重復這一過程直至達到最低負電位，這種門極控制波形可以使IGBT由飽和狀態逐步過渡到非飽和狀態，直至最終關斷，在每個不同的電平臺階，IGBT的集射極間電壓變化可控，這個階梯波使得IGBT在關斷的整個過程中，每個階段的集電極電壓變化率的變化都是可控的。

4.如權利要求3所述的軟關斷電路，其特征在于軟關斷控制信號輸入電平轉換電路，由轉換后的高電平信號驅動延時電路，進而由延時電路輸出信號控制各電平臺階電路中的開關管動作，當延時時間達到后，各電平臺階電路輸出不同電平臺階信號，這些信號統一送入信號結合電路，生成軟關斷電路的階梯波控制信號。