[實用新型]一種用于大功率高頻率IGBT晶體管或MOS管的驅(qū)動電路

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201720358698.3
• 申請日: 2017-04-07
• 公開（公告）號: CN206640495U
• 公開（公告）日: 2017-11-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王世鑫
• 申請（專利權(quán)）人: 洛陽升華感應(yīng)加熱股份有限公司
• 主分類號: H02M1/088
• 分類號: H02M1/088
• 代理公司: 洛陽公信知識產(chǎn)權(quán)事務(wù)所(普通合伙)41120
• 代理人: 宋晨煒

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于IGBT晶體管或MOS管的驅(qū)動電路領(lǐng)域，尤其涉及一種解決驅(qū)動功率輸出級存在嚴(yán)重發(fā)熱現(xiàn)象的用于大功率高頻率IGBT晶體管或MOS管的驅(qū)動電路。

背景技術(shù)

逆變電源中大功率器件驅(qū)動電路的設(shè)計一向是電源領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)之一。普通大功率三極管和絕緣柵功率器件(包括VMOS場效應(yīng)管和IGBT絕緣柵雙極性大功率管等)，由于器件結(jié)構(gòu)的不同，具體的驅(qū)動要求和技術(shù)也大不相同。前者屬于電流控制器件，要求合適的電流波形來驅(qū)動;后者屬于電場控制器件，要求一定的電壓來驅(qū)動。本文只介紹后者的情況。

為可靠驅(qū)動絕緣柵器件，目前已有很多成熟電路。目前也有了一些優(yōu)秀的驅(qū)動集成電路，如IR2110、exb841等。傳統(tǒng)的驅(qū)動電路在高頻率（100KHz-500KHz）大功率（100KW-500KW）驅(qū)動時，由于輸出級MOS上下對管有短路直通現(xiàn)象通常成為死區(qū)，驅(qū)動功率輸出級存在嚴(yán)重發(fā)熱現(xiàn)象，導(dǎo)致驅(qū)動板驅(qū)動效率低，驅(qū)動不可靠。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中IGBT晶體管或MOS管的驅(qū)動電路中驅(qū)動功率輸出級發(fā)熱嚴(yán)重的問題，本實用新型提供一種用于大功率高頻率IGBT晶體管或MOS管的驅(qū)動電路，該電路解決了高頻率大功率驅(qū)動時驅(qū)動功率輸出級存在的發(fā)熱現(xiàn)象，確保IGBT晶體管或MOS管在高開關(guān)頻率大功率輸出時可靠的開通和關(guān)斷。

所述的一種用于大功率高頻率IGBT晶體管或MOS管的驅(qū)動電路，其技術(shù)方案是：包括依次連接的信號分路處理電路、信號換向死區(qū)處理電路和驅(qū)動功率輸出級，其中，

所述的信號分路處理電路用于將輸入的原始脈沖信號分成相同的兩路信號：輸出信號I和輸出信號II；

所述的信號換向死區(qū)處理電路用于接收輸出信號I和輸出信號II，并將輸出信號I和輸出信號II通過上升沿/下降沿觸發(fā)分成相同的四路分時信號；四路分時信號經(jīng)過延時電路延時后輸出四組共八路延時反向信號； 其中，每組延時反向信號周期相同但脈沖方向相反。

所述的驅(qū)動功率輸出級接收信號換向死區(qū)處理電路輸出的四組共八路延時換向信號后每組分別連接放大器，后再連接MOS管進(jìn)行電流放大；最后將經(jīng)過電流放大的四組共八路信號中輸出信號I所生成的脈沖方向的相同信號兩兩疊加，再將輸出信號II所生成的脈沖方向相同的信號兩兩疊加，得到四路驅(qū)動信號。

進(jìn)一步的，所述的信號分路處理電路包括帶有反向功能的緩沖器I和光耦，其中，原始脈沖信號輸入帶有反向功能的緩沖器I中，該帶有反向功能的緩沖器I輸出端連接光耦后輸出兩路相同的方波脈沖信號：輸出信號I和輸出信號II。

進(jìn)一步的，所述的信號換向死區(qū)處理電路包括帶有反向功能的緩沖器II、緩沖器III和R-C延時電路，其中，輸出信號I經(jīng)下降沿/上升沿觸發(fā)后連接R-C延時電路輸入至帶有反向功能的緩沖器II，一組輸出延時換向信號I、延時換向信號II，另一組輸出延時換向信號III、延時換向信號IV；

其中，輸出信號II經(jīng)下降沿/上升沿觸發(fā)后連接R-C延時電路輸入至帶有反向功能的緩沖器III，一組輸出延時換向信號V、延時換向信號VI，另一組輸出延時換向信號VII、延時換向信號VIII；

其中，延時換向信號I和延時換向信號II同周期但脈沖方向相反；延時換向信號III和延時換向信號IV同周期但脈沖方向相反；輸出延時換向信號V和延時換向信號VI同周期但脈沖方向相反；延時換向信號VII和延時換向信號VIII同周期但脈沖方向相反。

進(jìn)一步的，所述的驅(qū)動功率輸出級包括放大器、放大器、放大器、放大器和P溝道的MOS管、N溝道的MOS管、N溝道的MOS管、P溝道的MOS管、N溝道的MOS管、P溝道的MOS管、P溝道的MOS管、N溝道的MOS管，

其中，放大器用于接收延時換向信號I、延時換向信號II，該放大器的一個輸出端連接MOS管的柵極；MOS管的源極連接+10V；放大器的另一個輸出端連接MOS管的柵極，MOS管的源極接地；

其中，放大器用于接收延時換向信號III和延時換向信號IV，其中，該放大器的一端輸出連接MOS管的柵極，MOS管的源極接地；放大器的另一端輸出連接MOS管的柵極，MOS管的源極連接+15V；

其中，放大器用于 接收延時換向信號V和延時換向信號VI，其中，該放大器的一個輸出端連接MOS管的柵極，MOS管的源極連接+10V；該放大器的另一個輸出端連接MOS管的柵極；MOS管的源極接地；