[發(fā)明專利]一種IGBT驅(qū)動(dòng)電壓的過(guò)壓欠壓保護(hù)鎖定電路

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010116319.2
• 申請(qǐng)日: 2010-03-02
• 公開（公告）號(hào): CN101741078A
• 公開（公告）日: 2010-06-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 石泉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京亞派科技實(shí)業(yè)有限公司
• 主分類號(hào): H02H9/04
• 分類號(hào): H02H9/04
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責(zé)任公司 32102
• 代理人: 郭百濤

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電路，更具體地說(shuō)涉及一種IGBT驅(qū)動(dòng)電壓的過(guò)壓欠壓保護(hù)鎖定電路，屬 于電力電子領(lǐng)域。

背景技術(shù)

IGBT在眾多電子元件中，屬于一種昂貴的元器件，并且在工作過(guò)程中，對(duì)于柵極工作電 源電壓的大小和穩(wěn)定性相當(dāng)敏感，必須要求在一個(gè)合適的范圍之內(nèi)，否則可能擊穿柵極或者 不在正常工作狀態(tài)等問(wèn)題。IGBT的驅(qū)動(dòng)芯片比較理想的電壓一般在14-16V之間，其理想狀 態(tài)為：當(dāng)電源電壓幅值低于14V或者高于16V的時(shí)候，PWM信號(hào)被封鎖，不能達(dá)到IPM的柵 極，同時(shí)柵極被拉低；當(dāng)電源電壓在14V-16V之間時(shí)，PWM信號(hào)能夠順利通過(guò)電路，并且以 14V-16V的幅值達(dá)到IGBT的柵極；現(xiàn)有的檢測(cè)保護(hù)鎖定電路很多，要么比較復(fù)雜，要么成本 比較貴，因此需要開發(fā)一種全新的電路來(lái)實(shí)現(xiàn)保護(hù)和鎖定。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明很好的解決了上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足和問(wèn)題，提供一種IGBT驅(qū)動(dòng)電壓的過(guò)壓 欠壓保護(hù)鎖定電路，該電路性能可靠實(shí)用，成本低廉，響應(yīng)速度高，特別適合低成本要求的 場(chǎng)合。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

本發(fā)明的IGBT驅(qū)動(dòng)電壓的過(guò)壓欠壓保護(hù)鎖定電路，包括有2個(gè)穩(wěn)壓管、6個(gè)電阻和5個(gè) 三極管，其所述的一個(gè)16V的穩(wěn)壓管DZ1串接在VCC上，陽(yáng)極接地，穩(wěn)壓管DZ1的陰極再并 聯(lián)一個(gè)13.3V的穩(wěn)壓管DZ2，陽(yáng)極串聯(lián)一個(gè)1K電阻R1后接到NPN三極管T1的基極，T1的集 電極串聯(lián)一個(gè)10K電阻R2后接到VCC上，同時(shí)T1的集電極輸出串聯(lián)一個(gè)2K電阻后再接到 NPN三極管T2的基極，T2的集電極串聯(lián)一個(gè)10K電阻R4后接到VCC上，同時(shí)T2的集電極輸 出連接一個(gè)推挽電路的輸入端，推挽電路的輸出端串聯(lián)一個(gè)20K電阻R6后接到NPN三極管 T5集電極并與PWM信號(hào)輸出端連接，T5的基極串聯(lián)一個(gè)10K電阻R5后與PWM信號(hào)輸入端連 接，T1、T2、和T5的發(fā)射極均接地。

本發(fā)明的IGBT驅(qū)動(dòng)電壓的過(guò)壓欠壓保護(hù)鎖定電路，其進(jìn)一步的技術(shù)方案是所述的推挽電 路由一個(gè)NPN三極管T3和一個(gè)PNP三極管T4串聯(lián)組成，T3和T4的基極與T2的集電極連接， T3的集電極接到VCC上，T4的集電極接地，T3和T4的發(fā)射極均與R6連接。

本發(fā)明的IGBT驅(qū)動(dòng)電壓的過(guò)壓欠壓保護(hù)鎖定電路，其進(jìn)一步的技術(shù)方案還可以是所述的 穩(wěn)壓管DZ1可用2-5個(gè)串聯(lián)，當(dāng)然可更多個(gè)串聯(lián)以保證電壓的準(zhǔn)確性。

本發(fā)明的IGBT驅(qū)動(dòng)電壓的過(guò)壓欠壓保護(hù)鎖定電路，其進(jìn)一步的技術(shù)方案還可以是所述的 穩(wěn)壓管DZ2可用2-5個(gè)串聯(lián)，當(dāng)然可更多個(gè)串聯(lián)以保證電壓的準(zhǔn)確性。

本發(fā)明的IGBT驅(qū)動(dòng)電壓的過(guò)壓欠壓保護(hù)鎖定電路，其進(jìn)一步的技術(shù)方案還可以是所述的 穩(wěn)壓管DZ1的電壓為17V，所述的穩(wěn)壓管DZ2的電壓為14.3V。T3實(shí)際工作的時(shí)候，并不是 完全飽和狀態(tài)，前面所述的述的情況實(shí)際上是一種理想情況，Vce有約1V的壓降，所以實(shí)際 給T5提供的電壓為VCC-1V，鑒于這個(gè)實(shí)際問(wèn)題，為了保證T5的工作電壓穩(wěn)定在規(guī)定范圍內(nèi)， 可以把前面的DZ1換成17V的穩(wěn)壓管，DZ2換成14.3的穩(wěn)壓管，這樣電源保護(hù)范圍的時(shí)候就 是15V到17V了，選擇電源的時(shí)候就應(yīng)該把把額定電壓選在15V到17V之間。由于這種穩(wěn)壓 管不容易買到，可以將幾個(gè)常用的管子串聯(lián)使用。由于后面的都是PWM信號(hào)，為了保證信號(hào) 的穩(wěn)定性，三極管的HEF要選擇200或者更大些的。

本發(fā)明整個(gè)電路的工作過(guò)程如下：因?yàn)槿龢O管T1的基極電壓為0.7V，穩(wěn)壓管DZ1的穩(wěn) 壓值為13.3V，所以當(dāng)VCC的電壓下降到13.3V+0.7V＝14V以下的時(shí)候，T1基極無(wú)電流通過(guò)， 處于截止?fàn)顟B(tài)，T1的集電極為高電平，很容易分析T2處于飽和狀態(tài)，所以T2集電極輸出為 低電平，輸出信號(hào)到達(dá)推挽電路的基極，因?yàn)橥仆祀娐肥钦壿嫞酝仆祀娐返妮敵鲆彩? 低電平。由于T5的集電極連接著推挽電路的輸出，所以T5的集電極也為低電平，無(wú)論IN?PWM 電平信號(hào)為高還是低，OUT?PWM均被拉低，使得IGBT柵極無(wú)電壓，漏極也無(wú)電流，起到對(duì)驅(qū) 動(dòng)信號(hào)封鎖的作用。