[實用新型]一種IGBT上下橋臂死區延時時間調節電路

有效

• 申請號: 201520962720.6
• 申請日: 2015-11-26
• 公開（公告）號: CN205160364U
• 公開（公告）日: 2016-04-13
• 發明（設計）人: 但春華;張洪倩
• 申請（專利權）人: 湖北三江航天紅峰控制有限公司
• 主分類號: H02M1/38
• 分類號: H02M1/38
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 廖盈春

技術領域

本實用新型屬于IGBT驅動領域，更具體地，涉及一種IGBT上下 橋臂死區延時時間調節電路。

背景技術

在逆變IGBT驅動設計中，因上下橋臂直通將造成IGBT過流故障， 甚至導致IGBT永久損壞或爆炸，雖然通過軟件延時可以解決IGBT上 下橋臂直通問題，但當采用外購控制板卡進行逆變器二次開發，會出 現控制死區時間不可調的情況，而IGBT上下橋臂死區時間過大會造 成死區補償不足，控制性能下降、特別是在低頻時性能下降尤為明顯； IGBT上下橋臂死區時間過小會造成短時的IGBT上下橋臂直通，從而 導致IGBT故障，使開發產品性能、可靠性及使用壽命下降。

實用新型內容

針對現有技術的以上缺陷或改進需求，本實用新型提供了一種 IGBT上下橋臂死區延時時間調節電路，其通過對電路中上、下橋臂 RC延時電路以及與(或)門等關鍵部件的布局進行研究，實現了死 區時間的可調，同時具備控制性能可控的優勢，因而尤其適用于功率 管的電機控制橋電路。

為實現上述目的，按照本實用新型的一個方面，提供了一種IGBT 上下橋臂死區延時時間調節電路，其特征在于，該電路包括上、下橋 臂；

所述上橋臂包括第一反相器、第一RC延時電路、第二反向器以 及第一或門；上橋臂輸入信號連接所述第一反相器的輸入端，所述第 一反相器輸出端連接所述第一RC延時電路，所述第一RC延時電路連 接第二反相器，所述第二反相器與所述上橋臂輸入信號輸出端連接第 一或門電路輸入端；

所述下橋臂包括第三反相器、第二RC延時電路、第四反向器以 及第二或門；下橋臂輸入信號連接所述第三反相器的輸入端，所述第 三反相器輸出端連接所述第二RC延時電路，所述第二RC延時電路連 接第四反相器，所述第四反相器與所述下橋臂輸入信號輸出端連接第 二或門電路輸入端。

優選地，所述第二反相器和第四反向器采用施密特反相器。

優選地，采用與門電路替換第一或門電路和第二或門電路。

總體而言，通過本實用新型所構思的以上技術方案與現有技術相 比，能夠取得下列有益效果：

(1)本實用新型的調節電路由于采用了上下橋臂的RC延時電路 以及與(或)門，實現了死區時間可調，同時改善了控制性能；

(2)本實用新型由于采用了施密特反向器，使得延時后輸出的 波形曲線變陡，達到死區時間精確可控。

附圖說明

圖1是死區時間調節電路圖。

具體實施方式

為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下 結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解， 此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本 實用新型。此外，下面所描述的本實用新型各個實施方式中所涉及到 的技術特征只要彼此之間未構成沖突就可以相互組合。

本實用新型采用反相器、一階RC延時，施密特反向器及或(與) 門完成逆變器IGBT上下橋臂死區時間的調節，死區時間的大小由RC 時間常數決定。

如圖所示，本實用新型的逆變器上下橋臂驅動信號為一對互逆信 號，即上橋臂開啟時下橋臂關閉、下橋臂開啟時上橋臂關閉。

輸入上橋臂驅動PWM1n信號(低電平為有效驅動電平)經反相器 D1A反向后，再由R1、C1一階延時，通過D2A整形反向后，與輸入 上橋臂驅動PWM1n信號一起經過D3A或門后，能將上橋臂驅動PWM1n 信號高電平拓寬，即有效電平變窄；輸入下橋臂驅動PWM2n信號(低 電平為有效驅動電平)經反相器D1B反向后，再由R2、C2一階延時， 通過D2B整形反向后，與輸入下橋臂驅動PWM2n信號一起經過D3B或 門后，能將下橋臂驅動PWM2n信號低電平變窄，即有效電平變窄；也 即通過該電路能將死區延時時間拓寬(高電平變寬、低電平變窄)；

死區時間是指上橋臂驅動PWM1n信號低電平與下橋臂驅動PWM2n 信號低電平之間的時間間隔，死區時間越大IGBT管的安全系數越高 但電機控制性能下降；死區時間越小IGBT管的安全系數越小但電機 控制性能提高，死區延時時間的大小由R1C1(或R2C2)延時時間決 定，根據實踐經驗τ≈0.7RC。