[發明專利]一種用于IGBT驅動芯片的驅動電路

有效

• 申請號: 201510497850.1
• 申請日: 2015-08-13
• 公開（公告）號: CN105141113B
• 公開（公告）日: 2017-11-03
• 發明（設計）人: 明鑫;袁超;王彥龍;魯信秋;王卓;張波
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H02M1/088
• 分類號: H02M1/088;H02M1/36
• 代理公司: 成都點睛專利代理事務所(普通合伙)51232
• 代理人: 葛啟函

技術領域

本發明屬于電子電路技術領域，具體的說涉及一種用于IGBT驅動芯片的驅動電路。

背景技術

IGBT柵驅動集成電路是HVIC(高壓集成電路)的典型電路之一，由于其高可靠性，面積小，效果高等特點被廣泛應用于家用電器與工業設備、航空、航天、武器系統等方面。HVIC的一個重要部分是對IGBT的驅動,但是不合理的驅動會產生高dv/dt和di/dt，高dv/dt，di/dt開關驅動IGBT是最危險的開關類型。同時合理的結合IGBT器件的本身特性可以達到一個更好的效果。所以怎樣根據IGBT器件本身特性設計一個合理的驅動電路成為當今IGBT驅動電路的一個熱門領域。

一種比較傳統的IGBT驅動電路如圖1，包括兩個IGBT器件Q1和Q2，兩個續流二極管D1和D2，兩路驅動鏈實現對IGBT的驅動，此電路基本可以實現驅動IGBT的功能，但是此電路沒有結合IGBT器件的本身特性，合理的設計驅動電路，可能導致相對較高的dv/dt、di/dt，會影響IGBT的可靠性。

發明內容

本發明所要解決的，就是針對現有IGBT驅動電路存在的問題，提出一種用于IGBT驅動芯片的驅動電路。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種用于IGBT驅動芯片的驅動電路，如圖2所示，其中-HV為負的特高壓電源，PGND為功率地，包括第一PLDMOS管P1、第二PLDMOS管P2、第三PLDMOS管P3、第四PLDMOS管P4，第一PMOS管MP1、第二PMOS管MP2、第一NMOS管MN1、第二NMOS管MN2、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5、第六電阻R6、第七電阻R7、第八電阻R8、第一柵阻電阻Rg1、第二柵阻電阻Rg2、第三柵阻電阻Rg3、第四柵阻電阻Rg4、第一IGBT管Q1、第二IGBT管Q2、電容C、第一二極管D1、第二二極管D2、第一齊納二極管Z1和第二齊納二極管Z2；第四PLDMOS管P4的源極通過第八電阻R8后接電源，其柵極接第一控制信號A1，其漏極接第一NMOS管MN1的漏極；第四PLDMOS管P4與第八電阻R8的連接點接第二PMOS管MP2的漏極；第二PMOS管MP2的柵極接第三控制信號A3，其源極接電源；第三PLDMOS管P3的柵極接第二控制信號A2，其源極通過第七電阻R7后接電源，其漏極通過第一柵阻電阻Rg1后接第一NMOS管MN1的柵極；第二PLDMOS管P2的柵極接第四控制信號B1，其源極通過第六電阻R6后接電源，其漏極通過第三電阻R3后接-HV；第二PLDMOS管P2的源極與第六電阻R6的連接點接第一PMOS管MP1的漏極；第一PMOS管MP1的柵極接第六控制信號B3，其源極接電源；第一PLDMOS管P1的源極通過第五電阻R5后接電源，其柵極接第五控制信號B2，其漏極接第二齊納二極管Z2的N極；第二齊納二極管Z2的P極接-HV；第二齊納二極管Z2與第四電阻R4并聯；第二齊納二極管Z2與第四電阻R4的連接點通過第四柵阻電阻Rg4后接第二NMOS管MN2的柵極；第二NMOS管MN2的漏極接第二PLDMOS管P2漏極與第三電阻R3的連接點，其源極接-HV；第二NMOS管MN2的漏極通過第三柵阻電阻Rg3后接第二IGBT管Q2的基極；第二IGBT管Q2的集電極接第二二極管D2的負極，其發射極接-HV；第二二極管D2的正極-HV；第二電阻R2與電容C并聯，其一端的連接點接第三PLDMOS管P3的漏極和第一齊納二極管Z1的N極，其另一端連接點接第一齊納二極管Z1的P極；第四PLDMOS管P4的漏極通過第一電阻R1后接第一NMOS管MN1的源極；第四PLDMOS管P4的漏極通過第二柵阻電阻Rg2后接第一IGBT管Q1的基極；第一IGBT管Q1的集電極接PGND，其發射極接第一二極管D1的正極；第一二極管D1的負極接PGND；第一齊納二極管Z1的P極、第一二極管D1的正極、第二二極管D2的負極、第一IGBT管Q1的發射極，第二IGBT管Q2的集電極、第一NMOS管MN1的源極和第二電阻R2及電容C另一端的連接點為輸出端。

本發明的有益效果為，可以有效的根據IGBT的本身的特性可以有效的防止di/dt和dV/dt過大,防止開啟的峰值電流，關斷的峰值電壓過大，同時可以一定程度上減小開關時間。

附圖說明

圖1為傳統IGBT驅動的示意圖；

圖2為本發明的系統原理圖；

圖3為本發明的系統等效原理圖；

圖4為IGBT的開關特性圖；

圖5為本發明的Q1關閉，Q2開啟的等效原理圖；