[發(fā)明專利]具有IGBT故障信號可靠輸出功能的驅(qū)動電路及方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202110504373.2
• 申請日: 2021-05-10
• 公開（公告）號: CN113141172A
• 公開（公告）日: 2021-07-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張小輝;黃日桓;黃輝;傅俊寅;汪之涵
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳青銅劍技術(shù)有限公司
• 主分類號: H03K17/567
• 分類號: H03K17/567;H03K17/08
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本發(fā)明公開了一具有IGBT故障信號可靠輸出功能的驅(qū)動電路，包括處理控制模塊、變壓器、IGBT驅(qū)動模塊、故障檢測模塊及振蕩模塊。所述IGBT驅(qū)動模塊用于接收所述處理控制模塊輸出并通過所述變壓器傳輸?shù)目刂菩盘枺则?qū)動或關(guān)斷IGBT。所述故障檢測模塊用于在IGBT故障時輸出單脈沖的第一故障信號至振蕩模塊，所述振蕩模塊用于將所述單脈沖的第一故障信號轉(zhuǎn)換為連續(xù)脈沖的第二故障信號，并將所述第二故障信號通過變壓器持續(xù)地向所述處理控制模塊傳輸，所述處理控制模塊持續(xù)地接收所述第二故障信號，并根據(jù)第二故障信號輸出用于關(guān)斷IGBT的控制信號。本發(fā)明還公開了一種驅(qū)動方法。本發(fā)明電路結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電子技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種具有IGBT故障信號可靠輸出功能的驅(qū)動電路及方法。

背景技術(shù)

近年來，由于IGBT集功率MOSFET與雙極型晶體管的優(yōu)點于一身，使得IGBT具有高速開關(guān)與電壓驅(qū)動特性，從而在電力電子領(lǐng)域發(fā)展迅速。IGBT正常工作的驅(qū)動電路需要實現(xiàn)控制回路與功率回路之間的可靠隔離。IGBT驅(qū)動電路常見的隔離方式有變壓器隔離和光耦隔離兩種。當(dāng)IGBT出現(xiàn)故障時，故障信號可通過變壓器傳輸或者光耦傳輸至IGBT處理控制模塊，從而實現(xiàn)及時控制IGBT關(guān)斷的目的。

然而變壓器傳輸?shù)目垢蓴_能力弱，單個脈沖故障信號在通過變壓器傳輸?shù)倪^程中往往會出現(xiàn)丟脈、或被削弱等情況，從而存在故障無法報出的風(fēng)險，嚴(yán)重時將導(dǎo)致誤判IGBT的工作狀態(tài)，造成IGBT損壞。而光耦傳輸?shù)目垢蓴_能力相對較強，但光耦電路所占的空間較大，成本高。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于此，有必要提供一種具有IGBT故障信號可靠輸出功能的驅(qū)動電路及方法，在IGBT發(fā)生故障時，能夠可靠輸出故障信號，及時進行關(guān)斷保護。

本發(fā)明為達(dá)上述目的所提出的技術(shù)方案如下：

一種具有IGBT故障信號可靠輸出功能的驅(qū)動電路，包括處理控制模塊、變壓器及IGBT驅(qū)動模塊，所述變壓器的原邊與所述處理控制模塊電連接，所述變壓器的副邊與所述IGBT驅(qū)動模塊電連接，所述IGBT驅(qū)動模塊用于接收所述處理控制模塊輸出并通過所述變壓器傳輸?shù)目刂菩盘枺则?qū)動或關(guān)斷所述IGBT，所述電路還包括振蕩模塊及故障檢測模塊，所述振蕩模塊電連接于所述變壓器的副邊，所述故障檢測模塊電連接于所述IGBT驅(qū)動模塊及所述振蕩模塊之間，所述故障檢測模塊用于通過所述IGBT驅(qū)動模塊檢測IGBT的工作狀態(tài)，并在IGBT發(fā)生故障時輸出單脈沖的第一故障信號至所述振蕩模塊，所述振蕩模塊用于將所述單脈沖的第一故障信號轉(zhuǎn)換為連續(xù)脈沖的第二故障信號，并將所述第二故障信號通過所述變壓器以脈沖形式持續(xù)地向所述處理控制模塊傳輸，所述處理控制模塊持續(xù)地接收所述第二故障信號，并根據(jù)所述第二故障信號輸出用于關(guān)斷IGBT的控制信號。

進一步地，所述振蕩模塊可包括振蕩器及與所述振蕩器電連接的信號傳輸單元，所述振蕩器與所述故障檢測模塊電連接，所述信號傳輸單元電連接于所述變壓器的副邊，所述振蕩器用于接收所述故障檢測模塊傳輸?shù)膯蚊}沖的第一故障信號，并對所述單脈沖的第一故障信號進行振蕩，以輸出連續(xù)脈沖的第二故障信號至所述信號傳輸單元，所述信號傳輸單元用于提供傳輸功率，以將所述連續(xù)脈沖的第二故障信號通過所述變壓器傳輸至所述處理控制模塊。

進一步地，所述處理控制模塊包括控制單元及信號處理單元，所述控制單元電連接于所述變壓器的原邊，所述信號處理單元的一端電連接于所述控制單元，所述信號處理單元的另一端電連接于及所述變壓器的原邊，所述信號處理單元用于將所述變壓器傳輸過來的連續(xù)的第二故障信號轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的方波信號，并將所述方波信號傳輸至所述控制單元，所述控制單元根據(jù)所述方波信號產(chǎn)生用于關(guān)斷IGBT的控制信號。