[實用新型]一種用于城軌車輛牽引變流器的IGBT驅動電路

無效

• 申請號: 201020564676.0
• 申請日: 2010-10-14
• 公開（公告）號: CN201898438U
• 公開（公告）日: 2011-07-13
• 發明（設計）人: 于英男;車向中;韓紅彬;戴碧君;姜磊
• 申請（專利權）人: 中國北車股份有限公司大連電力牽引研發中心
• 主分類號: H02M1/08
• 分類號: H02M1/08;H02H7/10
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 李洪福

技術領域

本實用新型涉及一種機電傳動裝置的控制設備，尤其涉及一種用于城軌車輛牽引變流器或輔助變流器的IGBT驅動電路。

背景技術

當前在國內外，IGBT驅動器技術已經成熟，其中，CONCEPT公司的2sd315和2sc0435驅動器已經得到比較廣泛的應用。但是，這兩種驅動器如果出現了這樣或者那樣的問題，很難維修處理，只有更換模塊，浪費成本。因此，目前國內外很多廠家通常不利用驅動模塊或者驅動芯片做驅動板，而是自主研發，以便查找問題方便，便于調試。

發明內容

為解決現有技術存在的上述問題，本實用新型要設計一種既驅動可靠、又方便維修和易于調試的用于城軌車輛牽引變流器的IGBT驅動電路。

為了實現上述目的，本實用新型的技術方案如下：一種用于城軌車輛牽引變流器的IGBT驅動電路，包括DC-DC隔離電源單元、IGBT短路保護檢測單元、邏輯處理單元和柵極功率放大單元，所述的DC-DC隔離電源單元的輸出端分別與過壓保護單元、邏輯處理單元、柵極功率放大單元和IGBT的發射極連接，其輸入端與欠壓保護單元連接；所述的邏輯處理單元分別通過自身的邏輯門與柵極功率放大單元連接、通過自身的運算放大器與IGBT短路保護檢測單元連接，并分別與過壓保護單元的輸出端和光耦隔離單元的輸入端連接；光耦隔離單元的輸出端還與邏輯處理單元的邏輯門連接，IGBT短路保護檢測單元與IGBT的集電極連接；所述的DC-DC隔離電源單元采用變壓器隔離。

本實用新型所述的柵極功率放大單元的P溝道MOS管F3由漏極電流2～3A的P溝道MOS管組成，中功率NPN三極管F1由2～3個NPN達林頓中功率三極管組成，中功率PNP三極管F2由2～3個PNP達林頓中功率三極管組成，PNP三極管T3為集電極電流1A的PNP三極管組成。

與現有技術相比，本實用新型具有以下有益效果：

1、由于本實用新型通過變壓器隔離輸入電源，能得到隔離懸浮地與IGBT的E極連接，使得驅動更加可靠。

2、由于本實用新型的短路保護電路對IGBT進行保護，可防止誤保護，而過流保護則可以通過傳感器檢測。

3、由于本實用新型的過壓保護單元能夠有效防止IGBT的柵極過電壓，保證了邏輯處理單元的芯片能夠正常工作。

4、由于本實用新型的柵極功率放大單元的PNP三極管T3與中功率PNP三極管F2復合能夠得到更高的電流放大倍數，從而能夠得到高的門極峰值電流和短的上升、下降沿。

5、由于本實用新型采用完全分離的元件搭建，特別方便維修和調試。

附圖說明

本實用新型共有附圖7張，其中：

圖1是IGBT驅動電路流程圖。

圖2是欠壓保護單元電路示意圖。

圖3是過壓保護單元電路示意圖。

圖4是邏輯處理單元電路示意圖。

圖5是IGBT短路保護檢測單元電路示意圖。

圖6是柵極功率放大單元電路示意圖。

圖7是DC-DC隔離電源單元電路示意圖。

圖中，1、DC-DC隔離電源單元，2、欠壓保護單元，3、過壓保護單元，4、邏輯處理單元，5、IGBT短路保護檢測單元，6、柵極功率放大單元。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型進行進一步地描述。如圖1-7所示，一種用于城軌車輛牽引變流器的IGBT驅動電路，包括DC-DC隔離電源單元1、IGBT短路保護檢測單元5、邏輯處理單元4和柵極功率放大單元6，所述的DC-DC隔離電源單元1的輸出端分別與過壓保護單元3、邏輯處理單元4、柵極功率放大單元6和IGBT的發射極連接，其輸入端與欠壓保護單元2連接；所述的邏輯處理單元4分別通過自身的邏輯門與柵極功率放大單元6連接、通過自身的運算放大器與IGBT短路保護檢測單元5連接，并分別與過壓保護單元3的輸出端和光耦隔離單元的輸入端連接；光耦隔離單元的輸出端還與邏輯處理單元4的邏輯門連接，IGBT短路保護檢測單元5與IGBT的集電極連接；所述的DC-DC隔離電源單元1采用變壓器隔離。所述的柵極功率放大單元6的P溝道MOS管F3由漏極電流2～3A的P溝道MOS管組成，中功率NPN三極管F1由2～3個NPN達林頓中功率三極管組成，中功率PNP三極管F2由2～3個PNP達林頓中功率三極管組成，PNP三極管T3為集電極電流1A的PNP三極管組成。

本實用新型的工作原理如下：