[發明專利]IGBT驅動電路

有效

• 申請號: 201510415519.0
• 申請日: 2015-07-15
• 公開（公告）號: CN104935315B
• 公開（公告）日: 2019-02-19
• 發明（設計）人: 王青猛;韓曉艷
• 申請（專利權）人: 北京京東方能源科技有限公司;京東方科技集團股份有限公司
• 主分類號: H03K17/567
• 分類號: H03K17/567;H03K17/78
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司 11243
• 代理人: 許靜;黃燦

本發明提供了一種IGBT驅動電路，包括光耦芯片和功率放大電路；所述光耦芯片包括隔離放大單元和故障保護單元；故障保護單元包括去飽和模塊和故障反饋模塊；所述去飽和模塊，用于在檢測到IGBT的集電極的電位過高或者IGBT的集電極的電位變化過快時向故障反饋模塊發送警示信號所述；故障反饋模塊，用于在接收到警示信號后向外部控制器發送故障控制信號，從而控制外部控制器輸出的外部驅動信號使得隔離放大單元輸出控制IGBT關斷的IGBT驅動信號。本發明所述的IGBT驅動電路采用光耦芯片來進行IGBT驅動，并具有對IGBT過壓、過流、短路等故障檢測的功能。

技術領域

本發明涉及IGBT驅動領域，尤其涉及一種IGBT驅動電路。

背景技術

IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，絕緣柵雙極型晶體管)是新型的復合器件，它既有易驅動的特點，又具有管電壓、電流容量大等優點。IGBT 的工作頻率在幾十kHz頻率范圍內，因此在較高頻率的大、中功率電力電子設備用中占據了主要的應用地位。

IGBT驅動電路是IGBT和DSP(digital signal processing，數字信號處理) 芯片之間的接口電路，其功能是將來自數字信號處理器的控制信號轉換成具有足夠功率的驅動信號，來實現IGBT安全的開通與關斷，為處理器和IGBT之間提供電氣隔離，為了在系統出現故障時IGBT得到正確和有效的保護，IGBT 驅動電路還需要提供相應的過流、過壓、短路等故障保護功能。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種IGBT驅動電路，以解決現有技術中不能實現IGBT安全的開通與關斷，為處理器和IGBT之間提供電氣隔離，以及不能提供IGBT過流、過壓、短路等故障保護功能的問題。

為了達到上述目的，本發明提供了一種IGBT驅動電路，包括光耦芯片和功率放大電路；所述光耦芯片包括隔離放大單元和故障保護單元；所述故障保護單元包括去飽和模塊和故障反饋模塊；

所述隔離放大單元，用于對外部控制器輸入的外部驅動信號進行光電隔離并放大而得到IGBT驅動信號；

所述功率放大電路，用于對所述IGBT驅動信號進行功率放大，將功率放大后的IGBT驅動信號輸出至IGBT的柵極；

所述去飽和模塊，用于在檢測到所述IGBT的集電極的電位過高或者所述 IGBT的集電極的電位變化過快時向所述故障反饋模塊發送警示信號；

所述故障反饋模塊，用于在接收到所述警示信號后向所述外部控制器發送故障控制信號，從而控制所述外部控制器輸出的外部驅動信號使得所述隔離放大單元輸出控制所述IGBT關斷的IGBT驅動信號。

實施時，所述故障保護單元還包括：電壓鉗位模塊，用于當檢測到所述 IGBT的集電極的電位過高或者所述IGBT的集電極的電位變化過快時，向所述故障反饋模塊發送警示信號或者控制對所述IGBT的集電極的電位進行鉗位。

實施時，所述功率放大電路包括推挽功率放大單元。

實施時，所述推挽功率放大單元包括：

第一晶體管，柵極接入所述IGBT驅動信號，第一極接入第一電壓，第二極與所述IGBT的柵極連接；以及，

第二晶體管，柵極接入所述IGBT驅動信號，第一極接入第二電壓，第二極與所述IGBT的柵極連接。

實施時，所述推挽功率放大單元還包括：

第一電阻，連接于所述第一晶體管的柵極和所述第一晶體管的第二極之間；以及，

第一電容，連接于所述第二晶體管的柵極和所述第二晶體管的第一極之間；

所述功率放大電路還包括：