[發(fā)明專利]二極管箝位式三電平IGBT驅(qū)動保護(hù)電路和模塊及其拓?fù)溲b置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210387104.3
• 申請日: 2012-10-12
• 公開（公告）號: CN102904217A
• 公開（公告）日: 2013-01-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 申大力
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳市英威騰電氣股份有限公司
• 主分類號: H02H7/10
• 分類號: H02H7/10;H02M1/092
• 代理公司: 深圳市深佳知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44285
• 代理人: 唐華明

1.一種二極管箝位式三電平IGBT驅(qū)動保護(hù)電路，其特征在于，包括數(shù)字信號處理電路、PWM脈沖信號電路、PWM脈沖處理電路、功率放大電路、故障檢測電路、故障信號產(chǎn)生電路；

所述數(shù)字信號處理電路用于產(chǎn)生PWM脈沖；

所述PWM脈沖信號電路用于對所述數(shù)字信號處理電路產(chǎn)生的PWM脈沖進(jìn)行光耦隔離；

所述PWM脈沖處理電路與所述PWM脈沖信號電路相連，用于對PWM脈沖進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換處理；

所述功率放大電路與所述PWM脈沖處理電路相連，用于對PWM脈沖進(jìn)行功率放大處理后形成IGBT驅(qū)動信號，然后將所述IGBT驅(qū)動信號發(fā)送給IGBT；

所述故障檢測電路與所述IGBT相連，用于檢測所述IGBT的短路故障；

所述故障信號產(chǎn)生電路用于當(dāng)所述故障檢測電路檢測到短路故障時(shí)，產(chǎn)生故障信號并將其發(fā)送給所述數(shù)字信號處理電路；

所述數(shù)字信號處理電路還用于當(dāng)接收到所述故障信號產(chǎn)生電路發(fā)送的故障信號后，發(fā)送關(guān)斷IGBT的PWM脈沖，使得IGBT被關(guān)斷。

2.一種二極管箝位式三電平IGBT驅(qū)動保護(hù)模塊，其特征在于，包括外管IGBT驅(qū)動保護(hù)電路和內(nèi)管IGBT驅(qū)動保護(hù)電路；

所述外管IGBT驅(qū)動保護(hù)電路和內(nèi)管IGBT驅(qū)動保護(hù)電路均采用如權(quán)利要求1所述的二極管箝位式三電平IGBT驅(qū)動保護(hù)電路,并且所述外管IGBT驅(qū)動保護(hù)電路中的數(shù)字信號處理電路和所述內(nèi)管IGBT驅(qū)動保護(hù)電路中的數(shù)字信號處理電路為同一個(gè)數(shù)字信號處理電路；

所述數(shù)字信號處理電路還用于當(dāng)接收到故障信號時(shí)，分別在預(yù)設(shè)時(shí)刻發(fā)送關(guān)斷外管IGBT和內(nèi)管IGBT的PWM脈沖，使得所述外管IGBT先于所述內(nèi)管IGBT被關(guān)斷。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的二極管箝位式三電平IGBT驅(qū)動保護(hù)模塊，其特征在于，所述外管IGBT驅(qū)動保護(hù)電路還包括阻斷電路和IGBT關(guān)斷電路；

所述阻斷電路一端與所述故障檢測電路相連，用于當(dāng)所述故障檢測電路檢測到短路故障時(shí)，在預(yù)設(shè)時(shí)間長度內(nèi)阻斷所述PWM脈沖處理電路向所述功率放大電路發(fā)送PWM脈沖；

所述IGBT關(guān)斷電路與所述故障檢測電路相連，用于當(dāng)所述故障檢測電路檢測到短路故障時(shí)，控制所述PWM脈沖處理電路向所述功率放大電路發(fā)送關(guān)斷IGBT的PWM脈沖。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的二極管箝位式三電平IGBT驅(qū)動保護(hù)模塊，其特征在于，所述外管IGBT驅(qū)動保護(hù)電路和內(nèi)管IGBT驅(qū)動保護(hù)電路集成在一塊PCB電路板上。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的二極管箝位式三電平IGBT驅(qū)動保護(hù)模塊，其特征在于，所述阻斷電路包括第一電阻、第二電阻、第三電阻和電容；

所述第一電阻和第二電阻組成串聯(lián)電路；所述電容與所述串聯(lián)電路組成并聯(lián)電路；所述并聯(lián)電路的一端與所述故障檢測電路相連，另一端與所述第三電阻的一端相連，所述第三電阻的另一端與所述PWM脈沖處理電路相連。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的二極管箝位式三電平IGBT驅(qū)動保護(hù)模塊，其特征在于，所述IGBT關(guān)斷電路包括第一二極管和第四電阻；

所述第一二極管的陰極與所述故障檢測電路相連，第一二極管的陽極與所述第四電阻的一端相連，所述第四電阻的另一端與所述PWM脈沖處理電路相連。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的二極管箝位式三電平IGBT驅(qū)動保護(hù)模塊，其特征在于，所述IGBT關(guān)斷電路還包括第二二極管，所述第二二極管與所述第一二極管并聯(lián)。

8.一種二極管箝位式三電平拓?fù)溲b置，其特征在于，包括第一驅(qū)動保護(hù)模塊、第二驅(qū)動保護(hù)模塊、第一IGBT模塊和第二IGBT模塊，所述第一驅(qū)動保護(hù)模塊用于驅(qū)動和保護(hù)所述第一IGBT模塊，所述第二驅(qū)動保護(hù)模塊用于驅(qū)動和保護(hù)所述第二IGBT模塊；

所述第一驅(qū)動保護(hù)模塊和第二驅(qū)動保護(hù)模塊均采用如權(quán)利要求2至7任一項(xiàng)所述的二極管箝位式三電平IGBT驅(qū)動保護(hù)模塊；

所述第一IGBT模塊包括第一外管IGBT和第一內(nèi)管IGBT，所述第二IGBT模塊包括第二外管IGBT和第二內(nèi)管IGBT。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的二極管箝位式三電平拓?fù)溲b置，其特征在于，所述第一外管IGBT的發(fā)射極與第一箝位二極管的負(fù)極相連；所述第二外管IGBT的集電極與第二箝位二極管的正極相連。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的二極管箝位式三電平拓?fù)溲b置，其特征在于，所述第一IGBT模塊和第一驅(qū)動保護(hù)模塊集成為一體，所述第二IGBT模塊和第二驅(qū)動保護(hù)模塊集成為一體。