[實(shí)用新型]一種雙路輸出的IGBT驅(qū)動(dòng)模塊及其電路板

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201220669618.3
• 申請(qǐng)日: 2012-12-07
• 公開（公告）號(hào): CN203014660U
• 公開（公告）日: 2013-06-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周家琪;劉志強(qiáng);何秀成;張哲
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱九洲電氣股份有限公司
• 主分類號(hào): H02M1/092
• 分類號(hào): H02M1/092
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種雙路輸出的IGBT驅(qū)動(dòng)模塊及其電路板。?

背景技術(shù)

在電力電子系統(tǒng)中，除了功率模塊，另外一個(gè)關(guān)鍵部件就是IGBT驅(qū)動(dòng)電路，它是模塊和數(shù)字芯片DSP之間非常重要的接口電路，其功能就是將來(lái)自DSP的信號(hào)轉(zhuǎn)換成具有足夠功率的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，來(lái)保證IGBT安全的開通與關(guān)斷，而且為DSP和模塊之間提供電氣隔離，為了在系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)IGBT得到正確和有效的保護(hù)，驅(qū)動(dòng)電路還要提供相應(yīng)的保護(hù)功能。?

IGBT是MOSFET與雙極晶體管的復(fù)合器件。它既有MOSFET易驅(qū)動(dòng)的特點(diǎn)，又具有功率晶體管電壓、電流容量大等優(yōu)點(diǎn)。其頻率特性介于MOSFET與功率晶體管之間，可正常工作于幾十kHz頻率范圍內(nèi)，故在較高頻率的大、中功率應(yīng)用中占據(jù)了主導(dǎo)地位。由于絕緣柵雙極晶體管具有較高的電流容量、電壓控制，導(dǎo)通損耗小等特性。近年來(lái)在各種功率變換器中應(yīng)用廣泛。?

IGBT的安全工作區(qū)和開關(guān)特性隨驅(qū)動(dòng)電路的改變而變化，為了保證IGBT可靠工作，驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路至關(guān)重要。對(duì)驅(qū)動(dòng)電路的技術(shù)要求是：驅(qū)動(dòng)能力強(qiáng)；輸入輸出延遲時(shí)間短；雙電源供電，提供可靠關(guān)斷；輸入輸出電氣隔離強(qiáng)度高；可靠的過(guò)載過(guò)流保護(hù)。?

目前，生產(chǎn)驅(qū)動(dòng)與保護(hù)功能一體的IGBT專用的驅(qū)動(dòng)模塊的主要代表有西門康的SKH系列。CONCEPT生產(chǎn)的2SD系列。它們所共有的一些技術(shù)特點(diǎn)：雙路脈沖互鎖功能；抑制窄脈沖功能；死區(qū)時(shí)間設(shè)定功能。驅(qū)動(dòng)信號(hào)的變壓器隔離傳輸方式。但變壓器隔離的隔離電壓較高，延遲較小，但體積較大，價(jià)格昂貴。?

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于為解決以上不足，提供一種體積小、電路構(gòu)成簡(jiǎn)單的雙路輸出的IGBT驅(qū)動(dòng)模塊及其電路板。?

本實(shí)用新型所采用的技術(shù)如下：?

一種雙路輸出的IGBT驅(qū)動(dòng)模塊，包括兩個(gè)門極驅(qū)動(dòng)光耦A(yù)CPL-332J芯片、邏輯控制電路、DC/DC供電單元和兩個(gè)功率放大單元，外部輸入連接邏輯控制電路，邏輯控制電路輸出分別連接兩個(gè)門極驅(qū)動(dòng)光耦A(yù)CPL-332J芯片，每個(gè)門極驅(qū)動(dòng)光耦A(yù)CPL-332J芯片連接一個(gè)功率放大單元，兩個(gè)門極驅(qū)動(dòng)光耦A(yù)CPL-332J芯片、邏輯控制電路和兩個(gè)功率放大單元均連接DC/DC供電單元。?

本實(shí)用新型還具有如下特征：?

1、一種雙路輸出的IGBT驅(qū)動(dòng)模塊電路板，還包括如上所述的一種雙路輸出的IGBT驅(qū)動(dòng)模塊，該驅(qū)動(dòng)模塊印制在電路板PCB上，DC/DC供電單元位于該驅(qū)動(dòng)模塊的中間，兩個(gè)門極驅(qū)動(dòng)光耦A(yù)CPL-332J芯片分別位于DC/DC供電單元的上下兩側(cè)，邏輯控制電路位于DC/DC供電單元的原邊側(cè)，兩個(gè)功率放大單元位于DC/DC供電單元的副邊側(cè)。?

2、所述的兩路功率放大單元之間的電路板PCB上開有U型槽。?

本實(shí)用新型的有益效果在于利用ACPL-332J芯片的光耦傳輸體積小優(yōu)點(diǎn)，擯棄了體積大、造價(jià)昂貴的信號(hào)傳輸變壓器。集成了全面的IGBT保護(hù)功能，簡(jiǎn)化了外圍電路設(shè)計(jì)。縮小了電路板的面積。因此本驅(qū)動(dòng)模塊具有技術(shù)成熟，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小巧，電氣性能安全，價(jià)格低廉的特點(diǎn)。?

附圖說(shuō)明

圖1是門極驅(qū)動(dòng)光耦A(yù)CPL-332J芯片的內(nèi)部原理框圖；?

圖2是門極驅(qū)動(dòng)光耦A(yù)CPL-332J芯片的外部引腳圖；?

圖3是驅(qū)動(dòng)模塊原理框圖；?

圖4是驅(qū)動(dòng)模塊電路板結(jié)構(gòu)圖；?

圖5是驅(qū)動(dòng)電路工作和保護(hù)原理圖；?

圖6是電壓轉(zhuǎn)換電路原理圖；?

圖7是DC/DC供電單元原理圖；?

圖8是PWM互鎖電路圖。?

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)舉例本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明：?

實(shí)施例1：?

如圖3所示，一種雙路輸出的IGBT驅(qū)動(dòng)模塊，包括兩個(gè)門極驅(qū)動(dòng)光耦A(yù)CPL-332J芯片1-1.1-2、邏輯控制電路2、DC/DC供電單元3和兩個(gè)功率放大單元4-1.4-2，外部輸入連接邏輯控制電路2，邏輯控制電路2輸出分別連接兩個(gè)門極驅(qū)動(dòng)光耦A(yù)CPL-332J芯片1-1.1-2，每個(gè)門極驅(qū)動(dòng)光耦A(yù)CPL-332J芯片連接一個(gè)功率放大單元，兩個(gè)門極驅(qū)動(dòng)光耦A(yù)CPL-332J芯片1-1.1-2、邏輯控制電路2和兩個(gè)功率放大單元4-1.4-2均連接DC/DC供電單元3。?

實(shí)施例2：?