[發明專利]IGBT驅動信號互鎖電路

有效

• 申請號: 201610260896.6
• 申請日: 2016-04-26
• 公開（公告）號: CN105743337B
• 公開（公告）日: 2018-04-17
• 發明（設計）人: 劉鐵軍;鄒國輝;陶澤安
• 申請（專利權）人: 湖南利能科技股份有限公司
• 主分類號: H02M1/38
• 分類號: H02M1/38
• 代理公司: 長沙永星專利商標事務所(普通合伙)43001
• 代理人: 周詠,米中業

技術領域

本發明具體涉及一種IGBT驅動信號互鎖電路。

背景技術

隨著國家經濟技術的發展和人們生活水平的提高，電力電子技術已經得到了長足的和飛速的發展。

IGBT又叫絕緣柵雙極型晶體管，是由BJT(雙極型三極管)和MOS(絕緣柵型場效應管)組成的復合全控型電壓驅動式功率半導體器件，兼有MOSFET的高輸入阻抗和GTR的低導通壓降兩方面的優點。GTR飽和壓降低，載流密度大，但驅動電流較大；MOSFET驅動功率很小，開關速度快，但導通壓降大，載流密度小。IGBT綜合了以上兩種器件的優點，驅動功率小而飽和壓降低。非常適合應用于直流電壓為600V及以上的變流系統，如交流電機、變頻器、開關電源、照明電路、牽引傳動等領域。

IGBT驅動信號互鎖是IGBT信號處理中必不可少的環節。一般的IGBT互鎖功能是通過在CPU或數字信號處理中通過軟件或片內外設實現互鎖，或者是在CPU或數字信號處理其輸出后通過門電路實現互鎖。這兩種互鎖方法，均是在驅動電路前級實現互鎖，而在進行驅動前級電路或軟件調試、電路或電源故障或連接線或接插件故障時，仍然無法做到IGBT驅動信號的互鎖，仍然不可避免IGBT上下橋臂驅動信號同時有效情況。

發明內容

本發明的目的在于提供一種能夠在驅動電路級實現信號互鎖、能夠有效可靠實現IGBT驅動信號互鎖的IGBT驅動信號互鎖電路。

本發明提供的這種IGBT驅動信號互鎖電路，包括輸入反向電路、輸出反向電路和互鎖電路；IGBT的上、下橋臂兩路驅動信號輸入到輸入反向電路進行驅動信號的反向，然后輸入到互鎖電路進行驅動信號的互鎖，驅動信號互鎖完成再通過輸出反向電路反向后連接到IGBT模塊的驅動端；互鎖電路包括上橋臂開關管、下橋臂開關管、上橋臂上拉電阻、下橋臂上拉電阻、上橋臂限流電阻、下橋臂限流電阻和下拉電阻；IGBT的上橋臂驅動信號連接到上橋臂開關管的負極端，也通過上橋臂限流電阻連接到上橋臂開關管的控制端；上橋臂開關管的正極端連接輸出反向電路，同時也通過輸出上拉電阻與電源正極連接；IGBT的下橋臂驅動信號通過同樣的電路連接方式進行輸出；上橋臂開關管、下橋臂開關管的控制端短接在一起，并通過下拉電阻接地。

所述的上橋臂開關管為三極管或MOS管。

所述的上橋臂開關管為三極管或MOS管。

所述的輸入反向電路包括上橋臂輸入限流電阻、上橋臂輸入開關管、上橋臂輸入上拉電阻、下橋臂輸入限流電阻、下橋臂輸入開關管和下橋臂輸入上拉電阻；IGBT的上橋臂驅動信號通過上橋臂輸入限流電阻連接上橋臂輸入開關管的控制端，上橋臂輸入開關管的正極端通過上橋臂輸入上拉電阻與電源正極連接，并輸出反向后的IGBT的上橋臂驅動信號，上橋臂輸入開關管的負極端與地連接；IGBT的下橋臂驅動信號通過同樣的電路連接方式進行輸出。

所述的上橋臂輸入開關管為達林頓管。

所述的下橋臂輸入開關管為達林頓管。

所述的上橋臂輸入開關管與上橋臂輸入上拉電阻的連接為電氣接插件連接。

所述的下橋臂輸入開關管與下橋臂輸入上拉電阻的連接為電氣接插件連接。

所述的輸出反向電路包括上橋臂施密特觸發器和下橋臂施密特觸發器；互鎖電路輸出的互鎖完成的上橋臂驅動信號和下橋臂驅動信號分別通過上橋臂施密特觸發器和下橋臂施密特觸發器進行反向后，連接到IGBT模塊的驅動端。

本發明提供的這種IGBT驅動信號互鎖電路，通過反向器將原始的IGBT驅動信號進行反向，并采用開關管、電阻等構成的互鎖電路對經過反向的原始IGBT驅動信號進行信號互鎖處理，并將經過互鎖的IGBT驅動信號再次經過反向后驅動IGBT模塊，本發明創新性的在驅動電路級采用互鎖電路對驅動信號進行互鎖，而且采用的是硬件電路進行驅動信號互鎖，因此本發明能夠有效可靠實現IGBT驅動信號互鎖，避免了軟件互鎖等帶來的弊端，可靠性極高。

附圖說明

圖1為本發明的功能模塊圖。

圖2為本發明的一種實施例的電路原理圖。

具體實施方式