[發(fā)明專利]一種可分級(jí)關(guān)斷的IGBT驅(qū)動(dòng)電路及方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111269907.4
• 申請(qǐng)日: 2021-10-29
• 公開（公告）號(hào): CN113904671A
• 公開（公告）日: 2022-01-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張小輝;傅俊寅;黃輝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳青銅劍技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): H03K17/567
• 分類號(hào): H03K17/567
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種可分級(jí)關(guān)斷的IGBT驅(qū)動(dòng)電路，包括開通模塊、關(guān)斷模塊、狀態(tài)檢測(cè)模塊及邏輯處理模塊。所述關(guān)斷模塊包括第一關(guān)斷通路及第二關(guān)斷通路。所述狀態(tài)檢測(cè)模塊用于實(shí)時(shí)獲取IGBT的門極電壓，并根據(jù)門極電壓的大小輸出電平信號(hào)至所述邏輯處理模塊。所述邏輯處理模塊對(duì)所述電平信號(hào)及PWM控制信號(hào)進(jìn)行邏輯處理后輸出控制信號(hào)，以在IGBT需要關(guān)斷時(shí)控制切換所述第一關(guān)斷通路及所述第二關(guān)斷通路，并通過至少兩次降低門極電壓至不同的預(yù)設(shè)電壓來實(shí)現(xiàn)分級(jí)關(guān)斷IGBT。本發(fā)明還公開了一種可分級(jí)關(guān)斷的IGBT驅(qū)動(dòng)方法。如此，無需增加光耦等隔離器件來傳輸多路控制信號(hào)，使得電路簡(jiǎn)單化，降低設(shè)計(jì)成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及IGBT驅(qū)動(dòng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種可分級(jí)關(guān)斷的IGBT驅(qū)動(dòng)電路及方法。

背景技術(shù)

IGBT驅(qū)動(dòng)器被廣泛應(yīng)用于光伏，風(fēng)力發(fā)電，變頻，電動(dòng)汽車等熱門行業(yè)，但由于在工業(yè)等使用的IGBT驅(qū)動(dòng)領(lǐng)域，有很多場(chǎng)合母線電壓較高，而IGBT模塊耐壓較低，因此需要使用門極分級(jí)關(guān)斷技術(shù)來抑制過高的尖峰電壓，達(dá)到安全保護(hù)IGBT的目的，現(xiàn)有的技術(shù)中很多需要通過光耦或者變壓器傳輸多路控制信號(hào)來實(shí)現(xiàn)分級(jí)關(guān)斷的目的，電路復(fù)雜且成本高。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于此，有必要提供一種可分級(jí)關(guān)斷的IGBT驅(qū)動(dòng)電路及方法，無需增加光耦等隔離器件來傳輸多路控制信號(hào)，即可實(shí)現(xiàn)分級(jí)關(guān)斷，使得電路簡(jiǎn)化、成本降低。

本發(fā)明為達(dá)上述目的所提出的技術(shù)方案如下：

一種可分級(jí)關(guān)斷的IGBT驅(qū)動(dòng)電路，包括與IGBT門極電連接的開通模塊及關(guān)斷模塊，通過PWM控制信號(hào)控制所述開通模塊及關(guān)斷模塊的導(dǎo)通與關(guān)閉，以對(duì)應(yīng)控制IGBT的開通與關(guān)斷，所述可分級(jí)關(guān)斷的IGBT驅(qū)動(dòng)電路還包括與IGBT的門極電連接的狀態(tài)檢測(cè)模塊、與所述開通模塊、關(guān)斷模塊、狀態(tài)檢測(cè)模塊電連接的邏輯處理模塊，所述關(guān)斷模塊包括第一關(guān)斷通路及第二關(guān)斷通路，所述狀態(tài)檢測(cè)模塊用于實(shí)時(shí)獲取IGBT的門極電壓，并根據(jù)門極電壓的大小輸出對(duì)應(yīng)的電平信號(hào)至所述邏輯處理模塊，所述邏輯處理模塊對(duì)所述電平信號(hào)及所述PWM控制信號(hào)進(jìn)行邏輯處理后輸出控制信號(hào)，以在IGBT需要關(guān)斷時(shí)控制切換第一關(guān)斷通路及所述第二關(guān)斷通路，并通過至少兩次降低IGBT門極電壓至不同的預(yù)設(shè)電壓來實(shí)現(xiàn)分級(jí)關(guān)斷IGBT。

進(jìn)一步地，所述第一關(guān)斷通路與所述第二關(guān)斷通路用于為IGBT提供不同阻值的門極電阻。

進(jìn)一步地，所述狀態(tài)檢測(cè)模塊還用于設(shè)置所述預(yù)設(shè)電壓。

進(jìn)一步地，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。

進(jìn)一步地，所述第一關(guān)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。

進(jìn)一步地，所述第二關(guān)斷通路包括電阻(Rssd)及MOS管(Q3)，所述MOS管(Q3)的源極接中點(diǎn)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。