[實用新型]IGBT的驅動電路

有效

• 申請號: 201220733397.1
• 申請日: 2012-12-27
• 公開（公告）號: CN203071898U
• 公開（公告）日: 2013-07-17
• 發明（設計）人: 游利兵;厲彥超;王慶勝;方曉東
• 申請（專利權）人: 中國科學院安徽光學精密機械研究所
• 主分類號: H03K17/567
• 分類號: H03K17/567
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司 34112
• 代理人: 余成俊

技術領域

????本實用新型涉及一種高壓IGBT驅動電路。

背景技術

IGBT集中了MOSFET和GTR的優點，具有輸入阻抗高，開關速度快，熱穩定性好，通態壓降低，耐壓高，承受電流大等特點，近年來，廣泛應用于各個領域。IGBT?是電壓控制型器件，在它的柵極發射極之間施加十幾伏的直流電壓，只有微安級的電流流過，基本上不消耗功率。但IGBT?的柵極發射極之間存在較大的寄生電容，IGBT導通和關斷的時候需要驅動電路提供數安培級的充放電電流，以滿足驅動脈沖的上升和下降沿需要。驅動電路對IGBT正常工作非常重要。一般來說，IGBT驅動電路應該有以下功能：一、向IGBT提供適當的正向柵壓。并且在IGBT導通過程中，柵極驅動電路提供給IGBT的驅動電壓和電流要有足夠的幅度，以保證IGBT的導通速度和減少開通損耗。二、能向IGBT提供足夠的反向柵壓，使IGBT在柵極出現開關噪聲時仍能可靠截止。三、由于IGBT多用于高壓場合，要求驅動在控制電路和IGBT功率電路之間提供有效的電氣隔離。四、具有一定的保護功能，在IGBT過壓或者過流時能及時采取措施，并發出故障信號。在市場產品中，絕大部分驅動電路不關注驅動電路輸入信號和輸出驅動信號之間的延時大小以及延時的抖動。而在某些測量和同步等應用領域，對這些時序提出了較高要求。

實用新型內容

本實用新型目的就是為了彌補已有技術的缺陷，提供一種成本低可靠性高的IGBT驅動電路。

本實用新型是通過以下技術方案實現的：

一種IGBT的驅動電路，包括有驅動電源電路、光纖信號收發模塊U、高速比較器IC1、驅動芯片IC2和電流放大電路，所述的驅動電源電路包括有兩個DC-DC隔離電源模塊H1和H2，DC-DC隔離電源模塊H1和H2的兩輸出端之間分別并聯有電容C3和C4，電容C3和C4上分別并聯有極性電容C5和C6，極性電容C5和C6串聯，極性電容C5的正極為電源Vcc2端，極性電容C6的負極為電源GND端，極性電容C5和C6的連接端為電源Vcc1端，所述的光纖信號收發模塊U連接高速比較器IC1的1腳，高速比較器IC1的3、4、5腳均接GND端，6腳架空，8腳接電源Vcc1端，電阻R1和電阻R2串聯，電阻R1和R2的連接端連接高速比較器IC1的2腳，電阻R1接電源Vcc1端，電阻R2接GND端，高速比較器IC1的7腳連接所述的驅動芯片IC2的2腳，驅動芯片IC2的1腳上連接電阻R3，電阻R3連接電源Vcc2端，3腳接GND端，4腳接電阻R5，電阻R5接GND端，5腳架空，?8腳連接電阻R4，電阻R4連接GND端，6腳連接電源Vcc2端，6腳還分別連接電容C2和極性電容C1的正極，電容C2和極性電容C1的負極均連接GND端，7腳輸出分為兩路，一路連接電阻R6，另一路連接電阻R7，所述的電流放大電路包括有場效應管Q1和Q2，所述的電阻R6和電阻R7分別連接場效應管Q2和Q1的柵極，場效應管Q2的漏極連接電源Vcc2端，源極經限流電阻R8連接IGBT的柵極，場效應管Q1的源極連接GND端，漏極經限流電阻R9連接IGBT的柵極，瞬變抑制二極管D3的正、負極分別連接場效應管Q2的源極和漏極，瞬變抑制二極管D4的正、負極分別連接場效應管Q1的源極和漏極，瞬變抑制二極管D1和D2反向串聯，瞬變抑制二極管D1的負極連接IGBT的柵極，瞬變抑制二極管D2的負極連接IGBT的發射極，IGBT的發射極連接電源Vcc1端。

所述的高速比較器IC1型號為MAX962，所述的驅動芯片的型號為IXDD504。

????所述的電源Vcc1端電壓取5V，電源Vcc2端電壓取15V。

光纖信號收發模塊接收外部控制光信號，轉換成幅值較低的電信號送入高速比較器IC1的1腳，電阻R1、R2連接端輸出一基準電壓到高速比較器IC1的2腳，高速比較器的7腳輸出的電信號到驅動芯片IC2的2腳，電信號經驅動芯片IC2處理后輸出峰值電流最高達4A的驅動信號，經7腳輸出，場效應管Q1、Q2構成放大電路，使輸出驅動電流進一步放大，電阻R8、R9的取值根據IGBT器件特性選取，瞬變抑制二極管D3負端連接場效應管Q2的漏極，正端連接Q2的源極，主要起保護作用，瞬變抑制二極管D4同樣主要起保護作用，瞬變抑制二極管D1、D2主要作用是吸收IGBT的G、E兩端產生的尖峰毛刺，防止IGBT誤導通。電源Vcc1和Vcc2由DC-DC隔離電源模塊H2、H1提供，Vcc1電壓選取5V，Vcc2為15V。驅動器輸出的驅動波形為+15V導通信號和-5V的關斷信號。由于全部選用高速器件，驅動輸入信號與輸出信號延時較小，時序抖動可以達到小于1.5ns。