[實用新型]一種IGBT驅動光耦保護電路

有效

• 申請號: 201320562460.4
• 申請日: 2013-09-11
• 公開（公告）號: CN203457038U
• 公開（公告）日: 2014-02-26
• 發明（設計）人: 錢富全;王鵬
• 申請（專利權）人: 沈陽三洋電梯有限公司
• 主分類號: H02M1/08
• 分類號: H02M1/08;H02M1/32
• 代理公司: 沈陽杰克知識產權代理有限公司 21207
• 代理人: 羅瑩

技術領域

本實用新型涉及一種用于絕緣柵雙極型三極管（Insulated?Gate?Bipolar?Transistor，IGBT）的驅動光耦保護電路。

背景技術

絕緣柵雙極型三極管（Insulated?Gate?Bipolar?Transistor，IGBT）是MOSFET與雙極晶體管的復合器件。它既有功率MOSFET輸入阻抗高、工作速度快、易驅動的優點，又具有雙極達林頓功率管（GTO）耐壓高、電流容量大、高速和飽和電壓低等良好特性，能正常工作于幾十KHz頻率范圍內，故在電力電子領域得到了極為廣泛的應用，例如廣泛應用于變頻器，UPS電源、電機調整和逆變焊接等設備中。

現有技術中的IGBT驅動以及保護電路如圖1所示：包括接收驅動PWM控制信號并輸出的邏輯控制單元1；與所述邏輯控制單元1連接，并根據接收到的邏輯控制單元輸出的驅動控制信號驅動IGBT的驅動單元2；以及檢測電源輸入電壓、IGBT輸出電流等并輸出相應的保護控制信號以保護IGBT安全的保護單元3。其中驅動單元2的輸出信號與IGBT的柵極相連以驅動IGBT實現IGBT的開通與關斷，并將驅動單元的地端與IGBT的發射極相連以形成電流回路。其中IGBT在開通時的電流流向如圖2所示。由圖2可以看出，這種驅動電路連接方式會使經過IGBT的電流直接流進驅動光耦，但在IGBT的開關過程中，由于寄生電容的影響會形成一定的尖峰振蕩，該尖峰振蕩直接加在驅動光耦引腳，會對驅動光耦內部電路產生干擾甚至導致驅動光耦引腳或內部電路的損壞。

發明內容

為了解決現有的IGBT驅動以及保護電路在IGBT開關過程中產生的尖峰振蕩進入到驅動光耦，對驅動光耦內部電路產生干擾甚至損壞驅動光耦引腳或內部電路的問題，本實用新型提供一種新型的IGBT驅動光耦保護電路。

本實用新型的目的是通過下述技術方案實現的：一種IGBT驅動光耦保護電路，其特征在于：由一個電阻Re、兩個濾波電容C1、C2構成，所述的Re加載在驅動光耦的地引腳及IGBT驅動單元的地信號之間，所述的濾波電容C1、C2加載在驅動光耦的電源端。

本實用新型的有益效果：本實用新型設計的用于IGBT驅動光耦的保護電路，通過電阻Re及濾波電容C1、C2形成的低通濾波，可以消除在IGBT開關狀態下產生的尖峰振蕩進入到驅動光耦，使得保護驅動光耦在驅動IGBT開關過程中不受該尖峰振蕩的干擾，也會避免過高的尖峰脈沖進入到驅動光耦，損壞驅動光耦引腳或內部電路，有利于實現驅動電路的穩定性，提高其可靠性。

附圖說明

圖1是現有技術中的IGBT驅動以及保護電路原理圖。

圖2?現有技術IGBT在開通時的電流流向原理圖。

圖?3加載了本實用新型驅動光耦保護電路的原理圖。

圖4是本實用新型具體實施例的電路原理圖。

具體實施方式

為了解決現有的IGBT驅動以及保護電路在IGBT開關過程中產生的尖峰振蕩進入到驅動光耦，對驅動光耦內部電路產生干擾甚至損壞驅動光耦引腳或內部電路的問題，在圖1現有技術的IGBT驅動以及保護電路的基礎上加載驅動光耦保護電路4，驅動光耦保護電路4由一個電阻Re、兩個濾波電容C1、C2構成，所述的Re加載在驅動光耦的地引腳及IGBT驅動單元的地信號之間，所述的濾波電容C1、C2加載在驅動光耦的電源端。

其具體應用例如圖4所示，該圖中的光耦型號為ACPL-332J驅動光耦。驅動光耦保護電路是由保護電阻Re與驅動光耦輸入電源濾波電容C1、C2形成低通濾波器，實現對尖峰脈沖的濾波從而保護驅動光耦不受干擾或損壞。

其工作原理如下：如果不加該驅動光耦保護電阻Re，則在IGBT開關過程中產生的尖峰振蕩會通過電路給電容C4不斷的進行充電放電過程，會瞬間將驅動光耦14腳或16腳的引腳電壓抬高到較高或拉低到較低的電壓，容易對驅動光耦內部電路產生干擾，甚至導致驅動光耦引腳或內部電路的損壞。

Re的大小一般根據濾波電容C1、C2來確定，本實施例中保護電阻Re應選用較大阻抗的電阻（10????????????????????????????????????????????????～1K，推薦是100）。濾波電容C1、C2對于高頻的尖峰信號來說相當于通路，遠小于進入到地端引腳的輸入阻抗Re，所以高頻的尖峰脈沖將通過C1、C2電容泄放掉，僅保留低頻信號進入到驅動光耦，從而保護驅動光耦引腳或內部電路不受干擾或損壞，起到對驅動光耦保護的目的。