[發明專利]IGBT驅動電路

有效

• 申請號: 201611091639.0
• 申請日: 2016-12-01
• 公開（公告）號: CN108134510B
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發明（設計）人: 李廣大;胡朝峰;殷岳;周三國;翟輝冬;宋菊
• 申請（專利權）人: 上海汽車集團股份有限公司
• 主分類號: H02M1/08
• 分類號: H02M1/08
• 代理公司: 北京信遠達知識產權代理有限公司 11304
• 代理人: 魏曉波

一種IGBT驅動電路，包括：信號隔離電路，適于外接控制電壓并對其進行隔離，以得到第一控制電壓；放大電路，適于對所述第一控制電壓進行放大，其輸出端輸出第二控制電壓；信號調理電路，適于根據所述第二控制電壓產生第三控制電壓，以控制IGBT的導通和關斷，所述第三控制電壓是可配置的。本發明技術方案可以擴大IGBT驅動電路的適用范圍。

技術領域

本發明涉及集成電路領域，尤其涉及一種IGBT驅動電路。

背景技術

隨著混合動力汽車和純電動汽車的快速發展，對車輛上的電機進行有效和可靠地控制是車輛正常、安全運行的保障。絕緣柵雙極型晶體管(Insulated Gate BipolarTransistor,IGBT)在變頻設備的應用中占據了主導地位。IGBT可以為混合系統的電機提供能量。IGBT是MOSFET管與雙極晶體管的復合器件，既有MOSFET易驅動的優點，又具有功率晶體管電壓、電流容量大等優點，其頻率特性介于MOSFET管與功率晶體管之間，可正常工作于數十千赫茲的頻率范圍內。為了讓IGBT安全、可靠地工作，其柵極應連接與之匹配的驅動電路。IGBT驅動電路是其應用方案設計的難點和關鍵。性能優良的驅動電路是確保IGBT高效、可靠運行的必要條件，尤其在電氣環境和路況條件復雜的行駛的車輛上，對所述驅動電路的抗干擾性和可靠性的要求更高。

現有技術方案中典型的IGBT驅動電路一般都具有驅動電源保護功能，但是所提供給IGBT的驅動電壓都是不可變的，且不超過-7.5V。

現有技術中的IGBT驅動電路所輸出的驅動電壓的不可變性導致這些電路應用的局限性。在干擾較大的應用場合，例如車輛啟動或緊急制動時，IGBT有可能不會可靠關斷和出現誤導通，從而導致電機不正常動作而引發事故；在使用不同功率等級的IGBT模塊時，往往需要重新設計選型驅動系統，成本增加。

發明內容

本發明解決的技術問題是如何擴大IGBT驅動電路的適用范圍。

為解決上述技術問題，本發明實施例提供一種IGBT驅動電路，IGBT驅動電路包括：

信號隔離電路，適于外接控制電壓并對其進行隔離，以得到第一控制電壓；放大電路，適于對所述第一控制電壓進行放大，其輸出端輸出第二控制電壓；信號調理電路，適于根據所述第二控制電壓產生第三控制電壓，以控制IGBT的導通和關斷，所述第三控制電壓是可配置的。

可選的，所述信號調理電路包括：第一電阻，其第一端接入電源電壓；依次串聯的第二電阻、第三電阻和第四電阻，所述第二電阻的第一端耦接所述第一電阻的第二端，所述第四電阻的第二端接地；第一晶體管，其基極耦接所述第一電阻的第二端，其一端接入所述電源電壓，其另一端作為所述信號調理電路的輸出端，輸出所述第三控制電壓；第二晶體管，其基極耦接所述第三電阻的第二端，其一端耦接所述第一晶體管的另一端，其另一端接地。

可選的，所述信號調理電路還包括：第五電阻，其第一端耦接電源電壓；第六電阻，其第一端耦接所述第五電阻的第二端，其第二端接地；第七電阻，其第一端接入所述電源電壓；第一二極管，其陰極耦接所述第七電阻的第二端，并作為所述信號調理電路的第一輸出端；第二二極管，其陰極耦接所述第一二極管的陽極，其陽極耦接所述第五電阻的第二端并作為所述信號調理電路的第二輸出端。

可選的，所述信號調理電路還包括：第三二極管，其陰極接入所述電源電壓；第一電容，其第一端耦接所述第三二極管的陽極；第八電阻，其第一端耦接所述第一電容的第二端，其第二端耦接所述放大電路的輸出端；第九電阻，其第一端耦接所述放大電路的輸出端；第二電容，其第一端耦接所述第九電阻的第二端；第四二極管，其陰極耦接所述第二電容的第二端，其陽極接地。

可選的所述IGBT驅動電路還包括：開關控制電路，適于耦接所述信號調理電路的第一輸出端和第二輸出端，并根據所述信號調理電路的第一輸出端和第二輸出端輸出的電壓分別產生第四控制電壓和第五控制電壓，以分別控制IGBT的導通和關斷。