[發明專利]一種門極電流可控的IGBT驅動電路

在審

• 申請號: 202110761920.5
• 申請日: 2021-07-06
• 公開（公告）號: CN113572464A
• 公開（公告）日: 2021-10-29
• 發明（設計）人: 吳曉光;傅俊寅;汪之涵;黃輝
• 申請（專利權）人: 深圳青銅劍技術有限公司
• 主分類號: H03K17/567
• 分類號: H03K17/567
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種門極電流可控的IGBT驅動電路，所述電路通過第一采樣模塊將IGBT開通時的門極電流轉換輸出為對應的第一電壓信號，通過第一放大模塊提供不同的放大比例系數，以對所述第一電壓信號進行放大并輸出第一控制信號，所述第一控制信號用于控制所述開通MOSFET管的導通狀態；又通過第二采樣模塊將IGBT關斷時的門極電流轉換輸出為對應的第二電壓信號，通過第二放大模塊提供不同的放大比例系數，以對所述第二電壓信號進行放大并輸出第二控制信號，所述第二控制信號用于控制所述關斷MOSFET管的導通狀態。如此，IGBT開通或關斷時的門極電流將被精確地控制在所需要的范圍內。本發明的電路結構簡單，能節約PCB板占用面積，降低開發成本。

技術領域

本發明涉及半導體驅動電路技術領域，尤其涉及一種門極電流可控的IGBT驅動電路。

背景技術

在IGBT的應用中，為了減小開通時電流di/dt或者關斷時電壓dv/dt對系統的影響，通常會采用多級開關的控制策略來驅動IGBT的門極，如圖1所示，通過控制圖1中MOSFET管的開通與關斷，使不同阻值的電阻組合為門極充電，即可控制IGBT門極電壓的變化速率，進而控制門極電流的變化速率。

然而這種驅動方法的本質是遵循RC充電原理，開關過程中門極電流不可控，且在MOSFET管開關過程中門極會出現振蕩，甚至會影響到IGBT的集電極電流與集射極電壓波形；另外，電路設計上依據需求要設置多個開關通路，使用的MOSFET管、電阻與相應的控制電路數量眾多，一定程度上占用更多的PCB面積。

發明內容

鑒于此，有必要提供一種門極電流可控的IGBT驅動電路，能夠精確控制門極電流，且節約PCB板占用面積，降低開發成本。

本發明為達上述目的所提出的技術方案如下：

一種門極電流可控的IGBT驅動電路，所述電路包括控制信號端、開通MOSFET管(Q1)、關斷MOSFET管(Q2)，所述開通MOSFET管(Q1)的漏極與所述關斷MOSFET管(Q2)的漏極電連接，并均與IGBT的門極電連接，所述開通MOSFET管(Q1)的源極電連接正壓端，所述關斷MOSFET管(Q2)的源極電連接負壓端，所述門極電流可控的IGBT驅動電路還包括：

開關切換模塊，所述開關切換模塊的輸入端與所述控制信號端電連接，所述開關切換模塊的輸出端電連接于所述開通MOSFET管(Q1)的柵極及所述關斷MOSFET管(Q2)的柵極，所述開關切換模塊用于根據所述PWM信號控制所述開通MOSFET管(Q1)及所述關斷MOSFET管(Q2)的導通和關斷；所述開通MOSFET管(Q1)和所述關斷MOSFET管(Q2)中的一個處于導通狀態時，另一個處于關斷狀態；

第一采樣模塊，所述第一采樣模塊的輸入端電連接于所述開通MOSFET管(Q1)的源極，用于在所述開通MOSFET管(Q1)導通時對流經所述開通MOSFET管(Q1)的電流進行采樣，并根據采樣結果輸出對應的第一電壓信號；

第一放大模塊，所述第一放大模塊的第一輸入端與所述第一采樣模塊的輸出端電連接，所述第一放大模塊的第二輸入端電與所述控制信號端電連接，所述第一放大模塊的輸出端電連接于所述開通MOSFET管(Q1)的柵極，所述第一放大模塊用于根據所述PWM信號調整放大比例系數，并對所述第一采樣模塊輸出的第一電壓信號進行放大，以輸出對應的第一控制信號，所述第一控制信號用于控制所述開通MOSFET管(Q1)的導通狀態，以控制IGBT的開通時的門極電流；

第二采樣模塊，所述第二采樣模塊的輸入端電連接于所述關斷MOSFET管的源極，用于在所述關斷MOSFET管(Q2)導通時對流經所述關斷MOSFET管(Q2)的電流進行采樣，并根據采樣結果輸出對應的第二電壓信號；