[發明專利]一種可分級關斷的IGBT驅動電路及方法

在審

• 申請號: 202111269907.4
• 申請日: 2021-10-29
• 公開（公告）號: CN113904671A
• 公開（公告）日: 2022-01-07
• 發明（設計）人: 張小輝;傅俊寅;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

1.一種可分級關斷的IGBT驅動電路，包括與IGBT門極電連接的開通模塊及關斷模塊，通過PWM控制信號控制所述開通模塊及關斷模塊的導通與關閉，以對應控制IGBT的開通與關斷，其特征在于，所述可分級關斷的IGBT驅動電路還包括與IGBT的門極電連接的狀態檢測模塊、與所述開通模塊、關斷模塊、狀態檢測模塊電連接的邏輯處理模塊，所述關斷模塊包括第一關斷通路及第二關斷通路，所述狀態檢測模塊用于實時獲取IGBT的門極電壓，并根據門極電壓的大小輸出對應的電平信號至所述邏輯處理模塊，所述邏輯處理模塊對所述電平信號及所述PWM控制信號進行邏輯處理后輸出控制信號，以在IGBT需要關斷時控制切換第一關斷通路及所述第二關斷通路，并通過至少兩次降低IGBT門極電壓至不同的預設電壓來實現分級關斷IGBT。

2.根據權利要求1所述的可分級關斷的IGBT驅動電路，其特征在于，所述第一關斷通路與所述第二關斷通路用于為IGBT提供不同阻值的門極電阻。

3.根據權利要求1所述的可分級關斷的IGBT驅動電路，其特征在于，所述狀態檢測模塊還用于設置所述預設電壓。

4.根據權利要求1所述的可分級關斷的IGBT驅動電路，其特征在于，所述開通模塊包括電阻(Rgon)及MOS管(Q1)，所述MOS管(Q1)的源極連接電源(V1)，所述MOS管(Q1)的漏極通過所述電阻(Rgon)與IGBT的門極電連接，所述MOS管(Q1)的柵極與所述邏輯處理模塊電連接。

5.根據權利要求4所述的可分級關斷的IGBT驅動電路，其特征在于，所述第一關斷通路包括電阻(Rgoff)及MOS管(Q2)，所述MOS管(Q2)的源極電連接于電源(V2)，所述MOS管(Q2)的漏極通過所述電阻(Rgoff)電連接至IGBT的門極，所述MOS管(Q2)的柵極與所述邏輯處理模塊電連接。

6.根據權利要求5所述的可分級關斷的IGBT驅動電路，其特征在于，所述第二關斷通路包括電阻(Rssd)及MOS管(Q3)，所述MOS管(Q3)的源極接中點電位，所述MOS管(Q3)的漏極依次通過所述電阻(Rssd)及所述電阻(Rgoff)后與IGBT的門極電連接，所述MOS管(Q3)的柵極與所述邏輯處理模塊電連接。

7.根據權利要求6所述的可分級關斷的IGBT驅動電路，其特征在于，所述狀態檢測模塊包括電阻(R1)、電阻(R2)、電阻(R3)、電阻(R4)、施密特觸發器(T1)、施密特觸發器(T2)及比較器(OP1)，所述施密特觸發器(T1)的輸入端通過所述電阻(R1)電連接于IGBT的門極，所述施密特觸發器(T1)的輸入端還通過所述電阻(R3)接中點電位，所述施密特觸發器(T1)的輸出端反向后與所述比較器(OP1)的反相輸入端電連接；所述施密特觸發器(T2)的輸入端通過所述電阻(R2)電連接于IGBT的門極，所述施密特觸發器(T2)的輸入端還通過所述電阻(R4)接中點電位，所述施密特觸發器(T2)的輸出端反向后與所述比較器(OP1)的同相輸入端電連接；所述比較器(OP1)的輸出端與所述邏輯處理模塊電連接。

8.根據權利要求7所述的可分級關斷的IGBT驅動電路，其特征在于，所述邏輯處理模塊包括或非門(NAND)、非門(U1)、非門(U2)、非門(U3)及非門(U4)，所述或非門(NAND)的第一輸入端用于輸入PWM控制信號，所述或非門(NAND)的第一輸入端通過所述非門(U1)電連接于所述MOS管(Q1)的柵極，所述或非門(NAND)的第一輸入端還通過所述非門(U2)電連接于所述MOS管(Q3)的柵極，所述或非門(NAND)的第二輸入端與所述比較器(OP1)的輸出端電連接，所述或非門(NAND)的輸出端依次串聯所述非門(U3)和非門(U4)后與所述MOS管(Q2)的柵極電連接。

9.根據權利要求4所述的可分級關斷的IGBT驅動電路，其特征在于，所述電源(V1)提供的電壓范圍為-10V～-15V。

10.一種可分級關斷的IGBT驅動方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1、提供一PWM控制信號，以控制IGBT的開通；

S2、實時獲取IGBT的門極電壓；

S3、根據門極電壓的大小輸出對應的電平信號；

S4、所述電平信號與所述PWM控制信號共同配合，以在IGBT需要關斷時切換第一關斷通路及所述第二關斷通路，通過降低門極電壓至預設電壓實現分級關斷IGBT。