[實用新型]一種IGBT的驅動和保護電路

有效

• 申請號: 201822164534.4
• 申請日: 2018-12-20
• 公開（公告）號: CN209267544U
• 公開（公告）日: 2019-08-16
• 發明（設計）人: 王宏;張曲遙;胡海洋
• 申請（專利權）人: 鄭州輕工業學院
• 主分類號: H03K17/567
• 分類號: H03K17/567;H03K17/081
• 代理公司: 成都弘毅天承知識產權代理有限公司 51230
• 代理人: 馬林中

本實用新型公開了一種IGBT的驅動和保護電路，包括光電耦合器、驅動電路、鉗位電路、過流保護電路、絕緣柵雙極型晶體管，光電耦合器，接收驅動信號并輸出高電平或低電平到驅動電路；驅動電路，接收高電平時控制鉗位電路將絕緣柵雙極型晶體管的G、E兩端電壓鉗位在高電平，絕緣柵雙極型晶體管導通；驅動電路，接收低電平時控制所述鉗位電路將絕緣柵雙極型晶體管的G、E兩端電壓鉗位在低電平，絕緣柵雙極型晶體管關斷；過流保護電路，檢測到電壓上升時，鉗位電路將絕緣柵雙極型晶體管的G、E兩端的電壓鉗位在高電平，過流時間超過設定時間輸出一個低電平到驅動電路，驅動絕緣柵雙極型晶體管關斷。起到絕緣柵雙極型晶體管的保護，增強抗騷擾能力。

技術領域

本實用新型涉及絕緣柵雙極型晶體管技術領域，特別涉及一種IGBT的驅動和保護電路。

背景技術

由于絕緣柵雙極型晶體管(Insulated Gate BipolarTransistor，IGBT)特殊的工作性質，如果在IGBT的驅動極柵極產生一定寬度和幅度的脈沖信號足以使IGBT導通，此時IGBT可能處于放大狀態或飽和狀態。由于IGBT處于放大狀態時集電極的電壓很高，在IGBT流過一定電流時功耗非常大，而IGBT處于放大狀態比飽和狀態更容易損壞IGBT。因此，當IGBT導通不受控制，就有可能在剛上電時造成IGBT瞬間流過較長時間過電流，使IGBT損壞。

現有技術中，對高頻感應加熱對應的IGBT驅動通常采用的混合集成驅動器，但由于電路設計不夠合理，通常在使用的過程中因為電流故障直接關斷IGBT，影響IGBT的正常使用，容易造成IGBT損壞的問題。

實用新型內容

本實用新型的目的在于：提供了一種IGBT的驅動和保護電路，解決了對高頻感應加熱對應的IGBT驅動通常采用的混合集成驅動器，但由于電路設計不夠合理，通常在使用的過程中因為電流故障直接關斷IGBT，影響IGBT的正常使用，容易造成IGBT損壞的問題。

本實用新型采用的技術方案如下：

一種IGBT的驅動和保護電路，包括光電耦合器、驅動電路、鉗位電路、過流保護電路、絕緣柵雙極型晶體管，其中：

所述光電耦合器，用于接收驅動信號并輸出高電平或低電平到驅動電路；

所述驅動電路，接收高電平時控制所述鉗位電路將絕緣柵雙極型晶體管的G、E兩端電壓鉗位在高電平，所述絕緣柵雙極型晶體管導通；

所述驅動電路，接收低電平時控制所述鉗位電路將絕緣柵雙極型晶體管的G、E兩端電壓鉗位在低電平，所述絕緣柵雙極型晶體管關斷；

所述過流保護電路，檢測到絕緣柵雙極型晶體管的G、E兩端的電壓上升時，所述鉗位電路將絕緣柵雙極型晶體管的G、E兩端的電壓鉗位在高電平，若過流時間超過設定時間時輸出一個低電平到驅動電路，所述驅動電路驅動絕緣柵雙極型晶體管關斷。

進一步地，所述光電耦合器為高速光耦，所述高速光耦包括四個接線端，所述高速光耦的第一接線端連接電源，所述高速光耦的第二接線端和第三接線端與驅動電路連接，所述高速光耦的第四接線端接地。

進一步地，所述驅動電路包括NPN型三極管Q1、PNP型三極管Q2、電阻R6、R7，所述NPN型三極管Q1和PNP型三極管Q2的b極與光電耦合器連接，所述NPN型三極管Q1和PNP型三極管Q2的e極均與電阻R6的一端連接，所述電阻R6的另一端與絕緣柵雙極型晶體管的G端連接，同時與電阻R7的一端連接，電阻R7的另一端與絕緣柵雙極型晶體管的E端連接，同時與鉗位電路連接，所述NPN型三極管Q1的c極連接+24V的電源，PNP型三極管Q2的c極接地。