[實用新型]一種IGBT驅動保護裝置

有效

• 申請號: 201920473900.6
• 申請日: 2019-04-08
• 公開（公告）號: CN210225369U
• 公開（公告）日: 2020-03-31
• 發明（設計）人: 孫文藝;徐元龍;彭國平;史奔
• 申請（專利權）人: 廣東安樸電力技術有限公司
• 主分類號: H03K17/042
• 分類號: H03K17/042;H03K17/567
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 伍傳松

本實用新型提供了一種IGBT驅動保護裝置，包括：隔離電源、IGBT、驅動電路、短路保護電路，實現了對IGBT的驅動和保護作用。本驅動方案采用降低柵極驅動電壓技術，并合理設計狀態檢測單元和降柵壓單元，在IGBT發生短路故障時，有效保護IGBT不會因過電流和過電壓而損壞，提高設備運行可靠性；在IGBT開通、關斷和正常工作時，也可以有效的防止誤判。增加故障鎖存單元，使用硬件封鎖驅動脈沖，保證了CPU在處理故障期間，IGBT得到有效保護。故障反饋光耦使用反邏輯，在正常工作是光耦一直導通，提高了短路保護電路的工作可靠性與現有驅動核方案相比，該方案設計成本低，有效提高設備利潤。

技術領域

本實用新型涉及電力電子技術，是一種基于一種IGBT驅動保護裝置。

背景技術

大功率IGBT由于具有耐壓高、電流大和易驅動等優點，已廣泛應用于電力電子領域，例如高壓靜止無功發生器(SVG)、變流器等電力電子設備中，目前大部分設備廠家在大功率IGBT驅動和保護領域，基本采用國內或者國外廠家的大功率IGBT驅動核產品，驅動和保護電路工作可靠性較低，在IGBT發生故障時，保護動作的時候不動作，無法很好的起到保護作用，因此大功率IGBT驅動和保護的可靠性就顯得至關重要。

此外，而這些產品在實際運行中都由于設計問題或者強電磁干擾經常出現誤報故障，會給生產增加額外的檢查工作量，影響生產效率。

實用新型內容

本實用新型所需要解決的技術問題是克服以上背景技術中提到的不足和缺陷，提供了一種安全性和可靠性更高的IGBT驅動保護系統。

本實用新型采用的技術方案是：

一種IGBT驅動保護裝置，包括：

隔離電源，用于給系統提供工作電壓；

IGBT；

IGBT驅動電路，用于對CPU輸出的驅動信號進行隔離、放大并驅動IGBT開通與關斷；

IGBT短路保護電路，用于給IGBT提供短路保護；

所述IGBT短路保護電路包括短路檢測單元、短路信號隔離單元、降柵壓單元以及故障鎖存單元；

所述短路檢測單元的輸入端與IGBT集電極相連接，用于檢測IGBT的集電極-發射極電壓Vce；短路檢測單元具有兩個輸出端，其一輸出端與降柵壓單元輸入端相連接，用于將短路故障信號傳送至降柵壓單元，另一輸出端與短路信號隔離單元輸入端相連接，將短路故障信號傳送至短路信號隔離單元；

所述短路信號隔離單元，用于對短路故障信號進行隔離，輸出端與故障鎖存單元相連接，用于傳送電壓信號，促使故障鎖存單元動作；

所述降柵壓單元，輸出端與IGBT驅動電路相連接，用于通過所述IGBT驅動電路降低IGBT的柵極電壓；

所述故障鎖存單元具有兩個輸出端，其一輸出端與IGBT驅動電路輸入端相連接，用于鎖住CPU輸入電壓；另一輸出端將短路故障信號發送至CPU進行處理。

所述IGBT驅動電路包括反相驅動單元、驅動信號隔離單元、推挽放大單元以及柵極電阻R2；

所述反相驅動單元有兩個輸入端，其一輸入端與故障鎖存單元相連接，用于接收鎖存信號，另一輸入端與CPU信號相連接，接受驅動信號，輸出端與驅動信號隔離單元的輸入端相連接，將驅動信號傳送至驅動信號隔離單元；

所述驅動信號隔離單元，用于對驅動信號進行隔離，有兩個輸出端，其一輸出端連接推挽放大單元，傳輸驅動信號；另一輸出端與短路檢測單元，用于保證短路檢測單元的正常工作；