[實(shí)用新型]一種IGBT驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320780270.X
• 申請(qǐng)日: 2013-11-30
• 公開（公告）號(hào): CN203617698U
• 公開（公告）日: 2014-05-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張浩;劉林;吳海林;鄒建軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蕪湖國睿兆伏電子有限公司
• 主分類號(hào): H02H7/20
• 分類號(hào): H02H7/20
• 代理公司: 蕪湖安匯知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 34107
• 代理人: 張小虹

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及大功率電子技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種IGBT的驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路。

背景技術(shù)

近些年來，隨著各種高功率、大電流、高電壓的電力電子器件的發(fā)展，在脈沖功率領(lǐng)域，固態(tài)開關(guān)器件得到越來越廣泛的應(yīng)用，如Power?MOSFET、IGBT(絕緣柵雙極晶體管)等，同時(shí)對(duì)各種開關(guān)器件的驅(qū)動(dòng)和保護(hù)也日益得到重視。驅(qū)動(dòng)電路是電力電子系統(tǒng)主回路與控制電路之間的接口。脈沖調(diào)制器領(lǐng)域，在短脈沖（3～4μs）大電流（3000A）的情況下，驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路對(duì)系統(tǒng)的性能有很大的影響。采用良好的驅(qū)動(dòng)電路，可以使電力電子器件工作在比較理想的情況下，從而縮短開關(guān)時(shí)間，減小開關(guān)損耗，對(duì)裝置的運(yùn)行效率、可靠性和安全性都有很重要的意義。另外，當(dāng)電力電子器件工作在高電壓、大電流的情況時(shí)，其保護(hù)顯得相當(dāng)重要。驅(qū)動(dòng)電路是否具有好的保護(hù)功能直接決定了開關(guān)器件的壽命。

針對(duì)上述問題，提供一種保護(hù)電路，用于驅(qū)動(dòng)大功率IGBT模塊，并且在發(fā)生負(fù)載短路、電流過大，以及電壓過高的情況下對(duì)IGBT模塊實(shí)現(xiàn)保護(hù)是現(xiàn)有技術(shù)需要解決的問題。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是，提供一種IGBT的驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路，用于驅(qū)動(dòng)大功率IGBT模塊，并且在發(fā)生負(fù)載短路、電流過大，以及電壓過高的情況下對(duì)IGBT模塊實(shí)現(xiàn)保護(hù)。

為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是，一種IGBT的驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路，其特征在于：所述的保護(hù)電路為驅(qū)動(dòng)電路連接到IGBT，光纖接收端接入驅(qū)動(dòng)電路；IGBT的G極分別連接到過壓保護(hù)電路和集電極電流檢測(cè)電路，集電極電路檢測(cè)電路通過比較電路接入到IGBT。

所述的驅(qū)動(dòng)電路為雙驅(qū)動(dòng)芯片并聯(lián)驅(qū)動(dòng)的電路結(jié)構(gòu)。

所述的IGBT連接有故障檢測(cè)電路。

所述的比較電路通過電阻R7和二極管V11并聯(lián)后依次串聯(lián)電阻R1、R3接入電源+200V。

所述的驅(qū)動(dòng)電路與IGBT的柵極之間并有二極管V10和電阻R6。

所述的光纖接收端的型號(hào)為HFBR-2531；驅(qū)動(dòng)芯片的型號(hào)為IXDI614YI。

所述的達(dá)光纖收端在固態(tài)調(diào)制器充電完畢后將低電平送到兩個(gè)驅(qū)動(dòng)芯片的4腳；驅(qū)動(dòng)芯片的2腳輸出高電平驅(qū)動(dòng)信號(hào)到IGBT。

一種IGBT的驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路，由于采用上述的結(jié)構(gòu)，本實(shí)用新型用于驅(qū)動(dòng)大功率IGBT模塊，并且在發(fā)生負(fù)載短路、電流過大，以及電壓過高的情況下對(duì)IGBT模塊實(shí)現(xiàn)保護(hù)。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明；

圖1為本實(shí)用新型一種IGBT的驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路的結(jié)構(gòu)框圖；

圖2為本實(shí)用新型一種IGBT的驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路的電路圖；

在圖1中，1、光纖接收端；2、驅(qū)動(dòng)電路；3、過壓保護(hù)電路；4、集電極電路檢測(cè)電路；5、比較電路；6、故障檢測(cè)電路。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，本實(shí)用新型為驅(qū)動(dòng)電路2連接到IGBT，光纖接收端1接入驅(qū)動(dòng)電路2；IGBT的G極分別連接到過壓保護(hù)電路3和集電極電流檢測(cè)電路4，集電極電路檢測(cè)電路4通過比較電路5接入到IGBT。IGBT連接有故障檢測(cè)電路6。

具體的如圖2所示，當(dāng)固態(tài)調(diào)制器的儲(chǔ)能部分充電完畢，控制部分發(fā)出觸發(fā)信號(hào)，觸發(fā)信號(hào)到達(dá)型號(hào)為HFBR-2531的光纖收端1，從而同時(shí)將驅(qū)動(dòng)電路2中的兩個(gè)驅(qū)動(dòng)芯片IXDI614YI的4腳拉低。此時(shí)在驅(qū)動(dòng)芯片的2腳輸出一個(gè)高電平的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，驅(qū)動(dòng)信號(hào)的電壓由輸入電壓決定。本驅(qū)動(dòng)電路為驅(qū)動(dòng)芯片提供了20V的電壓，所以輸出的驅(qū)動(dòng)電壓也是20V。在脈沖電路中，通常希望得到較快的脈沖前沿，而在開關(guān)關(guān)斷的過程中，為了使尖峰電壓不至于過高，則希望脈沖后延比較緩。所以在IGBT的柵極并一個(gè)二極管V10和一個(gè)電阻R6。

本驅(qū)動(dòng)電路2的驅(qū)動(dòng)芯片采用IXYS公司生產(chǎn)的集成電路IXDI614YI，此驅(qū)動(dòng)芯片具有很優(yōu)良的性能。其輸出的驅(qū)動(dòng)電流大（14A），延遲時(shí)間短，可以實(shí)現(xiàn)IGBT的快速導(dǎo)通。電壓范圍寬（4.5V～35V），易于選擇供電電源。另外，由于大功率的IGBT需要較大的驅(qū)動(dòng)功率，所以采用兩個(gè)芯片并聯(lián)驅(qū)動(dòng)。

在IGBT集電極C和發(fā)射極E電壓過高時(shí)，TVS管V1—V6，以及V8被擊穿。這時(shí)IGBT柵極G的電壓升高，則IGBT將導(dǎo)通，從而使集電極C和發(fā)射極E的電壓下降，避免了因?yàn)檫^壓而損壞IGBT。