IGBT驱动器制造技术

本实用新型专利技术提供一种IGBT驱动器，至少包括：驱动芯片及其外围驱动电路；驱动电源，与所述驱动芯片及其外围驱动电路连接，用以向所述驱动芯片及其外围驱动电路供电；以及不间断电源，与所述驱动电源连接，用以在所述IGBT驱动器的供电出现故障时，通过所述驱动电源向所述驱动芯片外围驱动电路供电，以使所述IGBT驱动器切换到短路状态。本实用新型专利技术给IGBT驱动器增加了一个不间断电源，在IGBT驱动器的供电出现故障时，不间断电源能够提供IGBT驱动器中驱动芯片外围驱动电路的正常工作电源，使IGBT的开关依然受控，不会因为电源故障导致系统电路的共因失效，从而降低了汽车电机控制器损坏的风险，保障了驾乘人员的人身安全。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及半导体器件
，特别是涉及一种IGBT驱动器。
技术介绍
IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor)，绝缘栅双极型晶体管，是由BJT管和MOS管组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件,兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面的优点。GTR饱和压降低，载流密度大，但驱动电流较大；MOSFET驱动功率很小，开关速度快，但导通压降大，载流密度小。IGBT综合了以上两种器件的优点，驱动功率小而饱和压降低。IGBT是能源变换与传输的核心器件，俗称电力电子装置的“CPU”，作为国家战略性新兴产业，在轨道交通、智能电网、航空航天、电动汽车与新能源装备等领域应用极广。在新能源汽车电机控制器中，IGBT由IGBT驱动器驱动其开关。当前，IGBT驱动器都是采用汽车低压12V电池系统供电，电源供电方式单一。当汽车低压12V电池系统线束或者连接器出现问题，导致IGBT驱动器的供电出现故障后，IGBT的开关状态不再受控。由于IGBT的开关不受控制，在汽车电机高速转动的状态下，大大增加了汽车电机控制器损坏的风险，并且有可能会对驾乘人员造成人身伤害。因此，如何在IGBT驱动器的供电出现故障时，使IGBT的开关依然受控，从而降低汽车电机控制器损坏的风险，保障驾乘人员的人身安全，是亟待解决的问题。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本技术的目的在于提供一种IGBT驱动器，用于解决现有技术中在IGBT驱动器的供电出现故障时，IGBT的开关状态不再受控，在汽车电机高速转动的状态下，增加了汽车电机控制器损坏的风险，并可能会对驾乘人员造成人身伤害的问题。为实现上述目的及其他相关目的，本技术提供一种IGBT驱动器，用于驱动汽车电机控制器IGBT的开关，其中，所述IGBT驱动器至少包括：驱动芯片及其外围驱动电路；驱动电源，与所述驱动芯片及其外围驱动电路连接，用以向所述驱动芯片及其外围驱动电路供电；以及不间断电源，与所述驱动电源连接，用以在所述IGBT驱动器的供电出现故障时，通过所述驱动电源向所述驱动芯片外围驱动电路供电，以使所述IGBT驱动器切换到短路状态。优选地，所述不间断电源至少包括：母线电压源；隔离变压器，与所述母线电压源连接，用以将所述母线电压源转换为供所述驱动芯片外围驱动电路正常工作的电源。优选地，所述母线电压源由逆变器母线高压电容提供，其电压范围为0V～450V。优选地，所述驱动电源至少包括：低压电源及其转换电路，用以提供低压电源，并将所述低压电源转换为向所述驱动芯片低压侧供电的低压转换电源和向所述驱动芯片外围驱动电路隔离高压侧供电的第一直流转换电源和第二直流转换电源；上桥驱动电源，与所述低压电源及其转换电路连接，用以通过所述第一直流转换电源驱动所述IGBT的上桥臂；下桥驱动电源，与所述低压电源及其转换电路连接，用以通过所述第二直流转换电源驱动所述IGBT的下桥臂；第一断电检测处理电路，与所述低压电源及其转换电路连接，用以检测所述第一直流转换电源是否断电，并在所述第一直流转换电源断电时，输出第一断电信号；第二断电检测处理电路，与所述低压电源及其转换电路连接，用以检测所述第二直流转换电源是否断电，并在所述第二直流转换电源断电时，输出第二断电信号；逻辑处理电路，分别与所述第一断电检测处理电路和所述第二断电检测处理电路连接，用以在接收到所述第一断电信号时，对所述第一断电信号进行逻辑处理，输出关断逻辑信号；并在接收到所述第二断电信号时，对所述第二断电信号进行逻辑处理，输出下桥驱动信号；PWM控制器，与所述逻辑处理电路连接，用以在接收到所述关断逻辑信号后输出关断控制信号；下桥驱动信号PWM处理电路，与所述逻辑处理电路连接，用以在接收到所述下桥驱动信号时，对所述下桥驱动信号进行PWM处理，以产生下桥驱动控制信号；驱动隔离电源，分别与所述低压电源及其转换电路、所述PWM控制器和所述下桥驱动信号PWM处理电路连接，用以驱动所述IGBT的三相上管和三相下管的开关；其中，在接收到所述关断控制信号时，驱动所述IGBT的三相上管关断，在接收到所述下桥驱动控制信号时，驱动所述IGBT的三相下管打开。优选地，所述不间断电源至少包括：母线电压源；隔离变压器，与所述母线电压源和所述下桥驱动电源连接，用以将所述母线电压源转换为与所述第二直流转换电源相同的直流电源，以驱动所述IGBT的下桥臂。优选地，所述母线电压源由逆变器母线高压电容提供，其电压范围为0V～450V。优选地，所述低压电源由低压供电电池提供，其电压范围为9V～30V。优选地，所述驱动隔离电源至少包括：U相上管驱动隔离电源，U相下管驱动隔离电源，V相上管驱动隔离电源，V相下管驱动隔离电源，W相上管驱动隔离电源，以及W相下管驱动隔离电源。优选地，所述PWM控制器的驱动频率由所述IGBT驱动器自身提供，其频率范围为50kHz～200kHz。如上所述，本技术的IGBT驱动器，具有以下有益效果：本技术给IGBT驱动器增加了一个不间断电源，在IGBT驱动器的供电出现故障时，不间断电源能够提供IGBT驱动器中驱动芯片外围驱动电路的正常工作电源，使IGBT的开关依然受控，不会因为电源故障导致系统电路的共因失效，从而降低了汽车电机控制器损坏的风险，保障了驾乘人员的人身安全。另外，不间断电源在向驱动芯片外围驱动电路供电时，IGBT驱动器切换到短路状态，将IGBT的三相上管关断、三相下管打开，从而使汽车电机主动短路，使整车系统正常过渡到安全状态，符合安全规范的需求和ISO26262的功能安全要求。附图说明图1显示为本技术第一实施方式的IGBT驱动器的结构示意图。图2显示为本技术第二实施方式的IGBT驱动器中驱动电源和不间断电源的结构示意图。图3显示为本技术第二实施方式的IGBT驱动器中驱动电源和不间断电源的示例性结构示意图。元件标号说明1驱动芯片2驱动芯片外围驱动电路3驱动电源31低压电源及其转换电路32上桥驱动电源33下桥驱动电源34第一断电检测处理电路35第二断电检测处理电路36逻辑处理电路37PWM控制器38下桥驱动信号PWM处理电路39驱动隔离电源4不间断电源41母线电压源42隔离变压器具体实施方式以下通过特定的具体实例说明本技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本技术的其他优点与功效。本技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本技术的精神下进行各种修饰或改变。请参阅图1，本技术第一实施方式涉及一种IGBT驱动器，用于驱动汽车电机控制器IGBT的开关。需要说明的是，本实施方式中所提供的图示仅以示意方式说明本技术的基本构想，遂图式中仅显示与本技术中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。如图1所示，IGBT驱动器至少包括：驱动芯片1及其外围驱动电路2；驱动电源3，与驱动芯片1及其外围驱动电路2连接，用以向驱动芯片1及其外围驱动电路2供电；以及不间断电源4，与驱动电源3连接，用以在IGBT驱本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种IGBT驱动器，用于驱动汽车电机控制器IGBT的开关，其特征在于，所述IGBT驱动器至少包括：驱动芯片及其外围驱动电路；驱动电源，与所述驱动芯片及其外围驱动电路连接，用以向所述驱动芯片及其外围驱动电路供电；以及不间断电源，与所述驱动电源连接，用以在所述IGBT驱动器的供电出现故障时，通过所述驱动电源向所述驱动芯片外围驱动电路供电，以使所述IGBT驱动器切换到短路状态。

【技术特征摘要】
1.一种IGBT驱动器，用于驱动汽车电机控制器IGBT的开关，其特征在于，所述IGBT驱动器至少包括：驱动芯片及其外围驱动电路；驱动电源，与所述驱动芯片及其外围驱动电路连接，用以向所述驱动芯片及其外围驱动电路供电；以及不间断电源，与所述驱动电源连接，用以在所述IGBT驱动器的供电出现故障时，通过所述驱动电源向所述驱动芯片外围驱动电路供电，以使所述IGBT驱动器切换到短路状态。2.根据权利要求1所述的IGBT驱动器，其特征在于，所述不间断电源至少包括：母线电压源；隔离变压器，与所述母线电压源连接，用以将所述母线电压源转换为供所述驱动芯片外围驱动电路正常工作的电源。3.根据权利要求2所述的IGBT驱动器，其特征在于，所述母线电压源由逆变器母线高压电容提供，其电压范围为0V～450V。4.根据权利要求1所述的IGBT驱动器，其特征在于，所述驱动电源至少包括：低压电源及其转换电路，用以提供低压电源，并将所述低压电源转换为向所述驱动芯片低压侧供电的低压转换电源和向所述驱动芯片外围驱动电路隔离高压侧供电的第一直流转换电源和第二直流转换电源；上桥驱动电源，与所述低压电源及其转换电路连接，用以通过所述第一直流转换电源驱动所述IGBT的上桥臂；下桥驱动电源，与所述低压电源及其转换电路连接，用以通过所述第二直流转换电源驱动所述IGBT的下桥臂；第一断电检测处理电路，与所述低压电源及其转换电路连接，用以检测所述第一直流转换电源是否断电，并在所述第一直流转换电源断电时，输出第一断电信号；第二断电检测处理电路，与所述低压电源及其转换电路连接，用以检测所述第二直流转换电源是否断电，并在所述第二直流转换电源断电时，输出第二断电信号；逻辑处理电路，分别与所述第一断电检测处理电路和所述第二断电检测处理电路...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩伟，康兵，何伟峰，
申请(专利权)人：上海英恒电子有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31