[發(fā)明專利]低成本IGBT驅動電路

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611226487.0
• 申請日: 2016-12-27
• 公開（公告）號: CN106602847A
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發(fā)明（設計）人: 王亞晶;肖華;楊紹允;胡淑芬
• 申請（專利權）人: 杭州易和網(wǎng)絡有限公司
• 主分類號: H02M1/08
• 分類號: H02M1/08
• 代理公司: 杭州斯可睿專利事務所有限公司33241
• 代理人: 周豪靖

技術領域

本發(fā)明應用于電力電子產(chǎn)品制造領域，特別是一種低成本IGBT驅動電路。

背景技術

絕緣柵雙極晶體管IGBT是第三代電力電子器件，安全工作，它集功率晶體管GTR和功率場效應管MOSFET的優(yōu)點于一身，具有易于驅動、峰值電流容量大、自關斷、開關頻率高(10-40 kHz)的特點，是目前發(fā)展最為迅速的新一代電力電子器件，廣泛應用于變頻電源、電機調速、UPS、光伏、風力發(fā)電、逆變焊機等變流器裝置當中，在這些裝置中，一般由 IGBT組成功率單元，而驅動電路是連接控制電路和功率單元的橋梁，它將裝置中的控制電路產(chǎn)生的數(shù)字PWM信號進行隔離傳輸、電平轉換和功率放大,實現(xiàn)控制電路對功率單元的開通和關斷動作的控制，從而實現(xiàn)裝置的功率變換功能。高性能的驅動電路雖然具有更全面的保護功能，但也存在以下問題：1、成本比較高；2、電路板設計比較復雜，進而增加故障點；3、設計中對電路板的層數(shù)和工藝要求較高。

發(fā)明內容

為解決上述問題，本發(fā)明提出了一種兼顧穩(wěn)定性的同時，結構簡潔，對設計工作要求低的低成本IGBT驅動電路。

本發(fā)明所設計的一種低成本IGBT驅動電路，包括光耦合器U1、施密特觸發(fā)器U2和反相器U3，其中：

光耦合器U1的2腳通過電阻R3連接5V公共電源VEE，光耦合器U1的2腳依次通過三極管Q1的3腳-2腳、電阻R2和反向連接的二極管D1連接5V公共電源VEE，光耦合器U1的2腳和3腳之間并聯(lián)有電容C2和電阻R4，光耦合器U1的腳3依次通過R5和反相器U3的2腳-1腳連接驅動信號Q2；光耦合器U1的腳8連接15V電源，且光耦合器U1的腳8還通過電容C1連接光耦合器U1的腳5；光耦合器U1的腳5連接GND；光耦合器U1的腳6和腳7連接，且光耦合器U1的腳7通過電阻R6連接施密特觸發(fā)器U2的腳1；

施密特觸發(fā)器U2的腳1通過電容C3接地；施密特觸發(fā)器U2的腳2和腳3連接；施密特觸發(fā)器U2的腳4依次通過電阻R7和電阻R8連接GND，且在電阻R7和R8之間設置有測試點TP1；施密特觸發(fā)器U2的腳7直接連接GND；施密特觸發(fā)器U2的腳14直接連接15V電源；

三極管Q1的1腳通過電阻R1與三極管Q1的2腳連接，三極管Q1的1腳直接與5V電源連接。

更進一步的方案是：光耦合器U1的型號為TLP250，施密特觸發(fā)器U2的型號為CD40106，反相器U3的型號為7406，三極管Q1的型號為8550，二極管D1的型號為BZX84C3V9，電阻R1為300歐姆，電阻R2為20歐姆，電阻R3為5.1k歐姆，電阻R4為5.1k歐姆，電阻R5為300歐姆，電阻R6為220k歐姆，電阻R7為3.3k歐姆，電阻R8為4.7歐姆，電容C1的規(guī)格為100nF/50V，電容C2為6800pF/50V，電容C3為22pF/50V。

本發(fā)明提供低成本IGBT驅動電路具有以下特點：

1、成本低廉，采用隔離光耦TLP520作為IGBT的驅動芯片；

2、電路設計簡單，元器件較少，降低故障點，適合批量生產(chǎn)；

3、電路板PCB采用兩層結構即可滿足要求，設計工藝要求簡單。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結構示意圖圖。

具體實施方式

下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述。

實施例1。

如圖1所示，本實施例描述的低成本IGBT驅動電路，包括光耦合器U1、施密特觸發(fā)器U2和反相器U3，其中：

光耦合器U1的2腳通過電阻R3連接5V公共電源VEE，光耦合器U1的2腳依次通過三極管Q1的3腳-2腳、電阻R2和反向連接的二極管D1連接5V公共電源VEE，光耦合器U1的2腳和3腳之間并聯(lián)有電容C2和電阻R4，光耦合器U1的腳3依次通過R5和反相器U3的2腳-1腳連接驅動信號Q2；光耦合器U1的腳8連接15V電源，且光耦合器U1的腳8還通過電容C1連接光耦合器U1的腳5；光耦合器U1的腳5連接GND；光耦合器U1的腳6和腳7連接，且光耦合器U1的腳7通過電阻R6連接施密特觸發(fā)器U2的腳1；

施密特觸發(fā)器U2的腳1通過電容C3接地；施密特觸發(fā)器U2的腳2和腳3連接；施密特觸發(fā)器U2的腳4依次通過電阻R7和電阻R8連接GND，且在電阻R7和R8之間設置有測試點TP1；施密特觸發(fā)器U2的腳7直接連接GND；施密特觸發(fā)器U2的腳14直接連接15V電源；