[發明專利]IGBT驅動動態電壓上升控制電路

在審

• 申請號: 202010014541.5
• 申請日: 2020-01-07
• 公開（公告）號: CN111181360A
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發明（設計）人: 李云濤;李琳;劉海龍
• 申請（專利權）人: 西安石油大學
• 主分類號: H02M1/08
• 分類號: H02M1/08;H02M1/32
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 王晶

1.IGBT驅動動態電壓上升控制電路，其特征在于，包括放大倍數可調的電流放大電路(2)、控制器(3)和功率主電路(4)，放大倍數可調的電流放大電路(2)，放大倍數可調的電流放大電路(2)用于控制IGBT集電極電壓上升斜率，控制器(3)用于整個電路的控制，功率主電路(4)用于電流檢測和驅動IGBT。

2.根據權利要求1所述的IGBT驅動動態電壓上升控制電路，其特征在于，所述的功率主電路(4)包括電壓上升斜率控制電路(5)、有源鉗位電路(6)、驅動電路(7)和電流采樣電路(8)；

電壓上升斜率控制電路(5)用于監測電壓上升斜率，有源鉗位電路(6)用于監測電壓絕對值大小，驅動電路(7)用于隔離高壓電路和控制電路，電流采樣電路(8)用于采樣電流反饋至控制器(3)。

3.根據權利要求2所述的IGBT驅動動態電壓上升控制電路，其特征在于，所述動態電壓上升斜率電路(5)中包括穩壓二極管D11、穩壓二極管D12、穩壓二極管D13，穩壓二極管D11、穩壓二極管D12、穩壓二極管D13反向串聯，連接電容C3的陰極，電容C3通過穩壓二極管與電流放大電路2相連；

所述有源鉗位電路(6)，包括穩壓二極管D7、穩壓二極管D8、穩壓二極管D9、穩壓二極管D10，通過穩壓二極管D7、穩壓二極管D8、穩壓二極管D9、穩壓二極管D10反向串聯連接電容C3的陰極；

所述驅動電路(7)包括驅動器U1及其外圍，U1為M57962AL,U1使用雙電源供電，負電源管腳6供-8V電壓和在正電源管腳4供+15V電壓，30V穩壓管D19接在故障檢測輸入端管腳1和和負電源管腳6之間，電容C11和電容C12作為去耦電容接在正輸入管腳4和負輸入管腳6上，電阻R8作為限流電阻接在驅動信號輸出端口5上，管腳13和管腳14是PWM信號輸入端，2812輸出的PWM信號P1，經上拉二極管Q6和限流電阻R7連接到管腳14PWM輸入端，高壓直流電源P2通過L1和電阻R5，為IGBT供電，其余管腳懸空，所述的30V穩壓管D19與高壓直流電源P2之間皆有快恢復二極管D14；

驅動器U1的管腳3通過電阻R8接P型三極管Q4和N型三極管Q5，驅動輸出采用推挽的射極輸出器，P型三極管Q4的的發射極與N型三極管Q5的發射極相連，在IGBT的柵極和發射極之間接一個穩壓管D16；

所述電流采樣電路(8)包括基準源U2和比較器U3，U2是TL431，U3是LM339比較器，TL431陽極全部接地，陰極和參考極一邊接R5，一邊接滑動變阻器R6，R5兩端的電壓反映關斷時電感電流的變化，LM339作為比較器正向端接R6設定的閾值電壓，反向端接霍爾電流傳感器檢測的信號，輸出端接驅動器M57962AL的管腳14。

4.根據權利要求1所述的IGBT驅動動態電壓上升控制電路，其特征在于，所述的放大倍數可調的電流放大電路(2)包括電阻R1，電阻R1接場效應管Q1的柵極和高頻三極管Q3的集電極，場效應管Q1的源極與三極管Q2的基極相接組成復合管，電阻R3接在場效應管Q1的源極和高頻三極管Q3的基極之間，電阻R2接在場效應管Q1的源極和三極管Q2的發射極之間，電阻R4與高頻三極管Q3的發射極相接。

5.根據權利要求1所述的IGBT驅動動態電壓上升控制電路，其特征在于，所述的控制器(3)為DSP結構的全數字化控制電路，包括TSM320F2812模塊，TSM320F2812模塊上連接CPLD芯片，DSP結構的全數字化控制電路對霍爾傳感器的電流進行AD采樣，輸出PWM控制信號，經CPLD傳輸給驅動電路，CPLD對IGBT狀態進行檢測。