[發(fā)明專利]一種IGBT半橋模式下的脈沖自動(dòng)封解鎖電路

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210013163.4
• 申請(qǐng)日: 2012-01-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102571052A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-07-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 花躍學(xué)
• 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): H03K17/567
• 分類號(hào): H03K17/567
• 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半橋模式下的脈沖自動(dòng)封解鎖電路，屬于電力電子領(lǐng)域。

背景技術(shù)

IGBT模塊廣泛應(yīng)用于電力電子領(lǐng)域中，且是一種比較昂貴的元器件。目前很多雙管的IGBT驅(qū)動(dòng)電路都有2種工作模式，一種是直接模式，另一種是半橋模式，在直接模式下一個(gè)雙管IGBT需要2個(gè)PWM信號(hào)來(lái)分別控制其開(kāi)通與關(guān)閉，而在半橋模式下只需1個(gè)PWM信號(hào)通就可以控制2個(gè)管子的開(kāi)通與關(guān)閉。在控制電路與功率電路之間的距離相隔比較遠(yuǎn)的時(shí)侯，功率電路與控制電路之間的PWM信號(hào)的連接就需要通過(guò)光纖來(lái)實(shí)現(xiàn)以保證性能。為了給上下橋臂提供可靠的死區(qū)時(shí)間同時(shí)節(jié)約硬件成本(對(duì)比直接模式可以省去一半的光纖)，通常采用半橋模式。但是當(dāng)IGBT出現(xiàn)故障需要封鎖PWM信號(hào)時(shí)，使用這種模式且即一個(gè)IGBT對(duì)管只有一個(gè)PWM控制信號(hào)的情況下，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)其進(jìn)行保護(hù)就比價(jià)麻煩了。目前常用的做法是增加一路光纖連接到控制端，為其設(shè)立一個(gè)專門的控制信號(hào)。這種做法不但成本增加許多且控制不夠靈活。

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半橋模式下的脈沖自動(dòng)封解鎖電路，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半橋模式下的脈沖自動(dòng)封解鎖電路，其包括有1個(gè)基于RC的充電電路、1個(gè)基于555的充放電控制電路、1個(gè)比較電路和2個(gè)電平反向器，所述的RC充電電路的RC輸出端連接比較電路的反向輸入端并與555充放電電路的放電端引腳，2個(gè)電平反相器與電路分別與信號(hào)的輸入和輸出連接提供電路所需的電平。

本發(fā)明的IGBT半橋模式下的脈沖自動(dòng)封解鎖電路，其進(jìn)一步的技術(shù)方案是所述的RC充電電路包括電阻R33和電容C9；所述的比較電路包括比較器U5A和電阻R31；所述的555充放電控制電路包括555芯片U4和電容C18；所述的2個(gè)反相器為U1E反相器和U1F反相器；其中電阻R33的一端與5V電源的正端相連，另一端與電容C19的一端、比較器U5A的反向輸入端及555電路的放電端DISC連接在一起；電容C19的另一端與5V電源的參考地端相連；比較器U5A正向輸入端與電容C18的一端及555充放電控制電路的CVOLT端連接在一起；電容C18的另一端與5V電源的參考地相連；比較器U5A為5V電源供電，比較器U5A的輸出端與電阻R33一端及555充放電控制電路的TRIG端連接在一起；電阻R33的另一端與5V電源正端相連；所述的反相器U1E的輸入端連接PWM信號(hào)，其輸出端與555充放電控制電路的復(fù)位端RST相連；555充放電控制電路和2個(gè)反相器都為5V供電；555充放電控制電路的THR端直接與5V電源的正端相連；555充放電控制電路的輸出端與反相器U1F的輸入端相連；U1F的輸出端為自動(dòng)封鎖信號(hào)的輸出。

本發(fā)明的IGBT半橋模式下的脈沖自動(dòng)封解鎖電路，其更進(jìn)一步的技術(shù)方案是所述的電阻R33為1.82K歐姆；所述的電容C19為1uF的電容；所述的比較器U5A型號(hào)為L(zhǎng)M339D；所述的電容C18為0.1uF的電容；所述的U1E的型號(hào)為SN74LS04D。

本發(fā)明整個(gè)電路的工作過(guò)程如下：

正常情況下：PWM信號(hào)為頻率固定，脈沖寬度可變的信號(hào)。當(dāng)PWM出現(xiàn)高電平脈沖時(shí)，反相器U1E輸出低電平，此時(shí)555電路U4復(fù)位，U4的放電端DISC導(dǎo)通，電容C19通過(guò)DISC端進(jìn)行放電；同時(shí)U4的輸出為低電平，經(jīng)過(guò)反相器封鎖信號(hào)為高電平，即IGBT為解除保護(hù)狀態(tài)。當(dāng)PWM出現(xiàn)脈沖時(shí)，反相器U1E輸出高電平，此時(shí)555電路的THR端電壓為電源電壓，555電路的CVOLT端電壓為三分之二倍電源電壓；5V電源通過(guò)電阻R33對(duì)電容C19充電；在PWM低脈沖的時(shí)間內(nèi)電容C19上的電壓小于三分之二倍電源電壓，即小于CVOLT端電壓，比較其U5A的輸出為高電平，即TRIG端電壓大于三分之一倍電源電壓；此時(shí)THR端大于三分之二倍電源電壓；555電路U4的放電端DISC導(dǎo)通，電容C19通過(guò)DISC端進(jìn)行放電；同時(shí)U4的輸出為低電平，經(jīng)過(guò)反相器封鎖信號(hào)為高電平，即IGBT任然為解除保護(hù)狀態(tài)。