[發明專利]絕緣柵雙極型晶體管驅動保護電路

有效

• 申請號: 201210312339.6
• 申請日: 2012-08-29
• 公開（公告）號: CN102801142A
• 公開（公告）日: 2012-11-28
• 發明（設計）人: 林琳;張波
• 申請（專利權）人: 深圳市英威騰電氣股份有限公司
• 主分類號: H02H7/20
• 分類號: H02H7/20;H02M3/335;G01R19/165
• 代理公司: 深圳市深佳知識產權代理事務所(普通合伙) 44285
• 代理人: 唐華明

技術領域

本發明涉及電力電子技術領域，具體涉及一種絕緣柵雙極型晶體管驅動保護電路。

背景技術

電力電子裝置如變頻器、不間斷電源（Uninterruptable?Power?System，UPS）等中，絕緣柵雙極型晶體管（Insulated?Gate?Bipolar?Transistor，IGBT）作為其主要的功率開關器件，其工作（包括驅動和保護）的可靠性將直接影響到整個電力電子裝置的可靠性。IGBT的驅動功率小且飽和壓降低，在各種電力變化中獲得極廣泛的應用。

可靠的IGBT驅動電路是業內長期的研究課題。與低壓IGBT相比，高壓大功率IGBT的驅動電路要求有更高的絕緣耐壓等級，更大的驅動電流及更可靠的保護性能。目前，高壓大功率IGBT的驅動電路在開通IGBT過程中集電極和發射極（Vce）電壓下降慢，存在拖尾現象，開通后10us內Vce電壓不能降到飽和電壓，經常導致誤報短路故障。

發明內容

有鑒于此，本發明實施例提供絕緣柵雙極型晶體管驅動保護電路，以避免誤報短路故障。

本發明提供一種絕緣柵雙極型晶體管驅動保護電路，包括：

信號傳輸電路、門極驅動電路、絕緣柵雙極型晶體管、電壓檢測電路、阻斷時間設定電路、以及用于供電的直流到直流隔離驅動電源；

其中，所述信號傳輸電路，用于向所述門極驅動電路傳輸驅動信號；

所述門極驅動電路，用于放大所述信號傳輸電路傳輸來的驅動信號，并利用放大的驅動信號驅動所述絕緣柵雙極型晶體管工作；

所述電壓檢測電路，用于當檢測到所述絕緣柵雙極型晶體管的集電極和發射極之間的電壓超過設定電壓閾值時，向所述阻斷時間設定電路傳遞故障指示信號，所述電壓閾值大于所述絕緣柵雙極型晶體管的驅動電壓；

所述阻斷時間設定電路，用于在接收到所述電壓檢測電路傳遞的故障指示信號后，向所述信號傳輸電路傳遞封鎖信號；

所述信號傳輸電路，還用于在接收到所述阻斷時間設定電路傳遞的封鎖信號之后，封鎖向所述門極驅動電路輸出驅動信號。

可選的，所述直流到直流隔離驅動電源包括：

原邊電路、副邊電路和變壓器；

其中，所述副邊電路提供第一輸出端、接地端、第二輸出端和第三輸出端，所述第一輸出端的電壓高于所述接地端電壓；所述接地端電壓高于所述第二輸出端的電壓；所述第三輸出端的電壓高于所述第一輸出端的電壓。

可選的，所述副邊電路可包括：第七電阻、穩壓芯片、第七電容、第八電容、第九電容、第十電容、第十一電解電容和第十二電解電容、第三二極管、第四二極管、第五二極管、第六二極管和第七二極管，

其中，所述第三二極管的陽極通過所述第七電容與所述變壓器的第二副邊繞組的同名端連接，所述第三二極管的陰極與所述穩壓芯片的輸入端連接；

所述第四二極管的陽極與所述變壓器的第二副邊繞組的異名端連接，所述第四二極管的陽極與所述穩壓芯片的接地端連接，所述穩壓芯片的輸入端和接地端還通過所述第八電容連接，所述第十一電解電容的正極與所述穩壓芯片輸出端連接，所述第十一電解電容的負極與所述穩壓芯片的接地端連接；

所述第十二電解電容的正極與所述第十一電解電容的負極連接，所述第十二電解電容的負極與所述第五二極管的正極連接，所述第五二極管的負極還與所述變壓器的第二副邊繞組的同名端連接；

所述第六二極管的陽極與所述變壓器的第三副邊繞組的異名端連接，所述第六二極管的陰極與所述第七二極管的陽極連接，所述變壓器的第三副邊繞組的同名端還通過所述第九電容與所述第七二極管的陽極連接，所述第六二極管的陽極還通過所述第七電阻與所述第七二極管的陰極連接，所述第七電阻還與所述第十電容并聯；

其中，所述第十一電解電容的正極作為所述直流到直流隔離驅動電源的第一輸出端，所述第十一電解電容的負極作為所述直流到直流隔離驅動電源的接地端，所述第十二電解電容的負極作為所述直流到直流隔離驅動電源的第二輸出端，所述第七二極管的陰極作為所述直流到直流隔離驅動電源的第三輸出端。

可選的，在于，所述原邊電路包括：第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻、第五電阻、第六電阻、半橋驅動芯片、第一二極管、第一三極管、第二三極管、第一電容、第二電容、第三電容、第四電容、第五電容和第六電容，

其中，所述半橋驅動芯片的電流檢測管腳通過所述第四電容接地，并還通過所述第二電阻與所述第二三極管的源極連接，所述第二三極管的漏極還與所述第一三極管的源極連接；