An active Miller clamp protection circuit, including hysteresis comparator circuit, grid voltage sampling and enable circuit, positive voltage crosstalk clamping circuit and negative pressure crosstalk clamping circuit. The positive input hysteresis comparator circuit is on gate voltage output voltage sampling circuit sampling, sampling gate voltage is added to the positive input hysteresis comparator circuit, reference voltage and negative input end, when is greater than the reference voltage, hysteresis comparator circuit output saturation pressure is less than the reference voltage, when the output saturation pressure, the formation of hysteresis output of gate voltage sampling, the insulated gate device normal turn-on and turn off are not affected. When the grid has a high positive pressure pulse interference, the clamping voltage of the positive voltage crosstalk clamping circuit is applied to the diode voltage drop. When the grid has a negative pressure pulse, the grid voltage is clamped at the negative voltage power when the negative pressure crosstalk clamp is used to clamp the circuit.
【技术实现步骤摘要】
一种有源密勒箝位保护电路
本专利技术涉及一种绝缘栅器件的保护电路。尤其涉及一种抑制IGBT在桥臂电路串扰的电路。
技术介绍
绝缘栅双极晶体管(IGBT)目前已成为一种主流的功率半导体器件,IGBT所具有的电压型驱动、高输入阻抗、开关速度快、开关功率损耗小、通态压降小等一系列优良特性,使其成为中、高功率开关电源、变频器、逆变器、感应加热、有源滤波器、家用电器等需要电能变换场合的理想功率开关器件。IGBT在运行过程中需要有保护电路对其进行保护控制,以防止其自身驱动系统或所处电力电子电路中的异常状态,使IGBT的工作电压或者电流超过安全工作范围,导致IGBT损坏。在实际的工业应用中,桥臂电路是一种常用的电路结构,桥臂电路含有两个串联的互补导通的开关器件,开关管在高速开关动作时,上下管之间的串扰会变得比较严重。当开关管栅极串扰电压超过栅极开启电压阈值,就会使处于关断状态的开关管导通,引发桥臂直通。此外,IGBT的栅极耐受负压的能力是有一定的限度的,当串扰负压超过最大电压范围时,会导致器件失效。因此串扰问题严在一定程度上限制了IGBT器件性能优势的发挥。图1a为下管开通瞬间,上管串扰产生的原理图,图1b为下管关断瞬间上管串扰产生的原理图。如图1a和图1b所示,桥臂电路由上下两个开关管QH、QL及其驱动电路构成,Cgd、Cgs、Cds分别为开关管栅漏极、栅源极和漏源极寄生电容,Rg栅极驱动电阻,Vs为下管开通关断的脉冲电源Vs,T1、T2为上下管的驱动放大三极管,VDC为直流母线输入电压,L和Rload为负载。下管开关过程中,上管等效电路如图2所示。在图1a所示的下管 ...
【技术保护点】
一种有源密勒箝位保护电路,其特征在于:所述的有源密勒箝位保护电路包括滞环比较器电路(1)、栅极电压采样使能电路(2)、正压串扰箝位作用电路(3)和负压串扰箝位作用电路(4);绝缘栅器件的发射极E连接接地端GND,滞环比较器电路(1)的正向输入端连接栅极采样使能电路(2)的输出端,栅极电压采样使能电路(2)的输入端连接绝缘栅器件的栅极G;滞环比较器电路(1)的输出端连接正压串扰箝位作用电路(3)的输入端,正压串扰箝位作用电路(3)的输出端连接绝缘栅器件的栅极G;负压串扰箝位作用电路(4)的输入端连接负压电源,负压串扰箝位作用电路(4)的输出端连接绝缘栅器件的栅极G。
【技术特征摘要】
1.一种有源密勒箝位保护电路,其特征在于:所述的有源密勒箝位保护电路包括滞环比较器电路(1)、栅极电压采样使能电路(2)、正压串扰箝位作用电路(3)和负压串扰箝位作用电路(4);绝缘栅器件的发射极E连接接地端GND,滞环比较器电路(1)的正向输入端连接栅极采样使能电路(2)的输出端,栅极电压采样使能电路(2)的输入端连接绝缘栅器件的栅极G;滞环比较器电路(1)的输出端连接正压串扰箝位作用电路(3)的输入端,正压串扰箝位作用电路(3)的输出端连接绝缘栅器件的栅极G;负压串扰箝位作用电路(4)的输入端连接负压电源,负压串扰箝位作用电路(4)的输出端连接绝缘栅器件的栅极G。2.根据权利要求1所述的有源密勒箝位保护电路,其特征在于:所述滞环比较器电路(1)由正饱和电源Vcc、地GND、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R5和比较器U1组成;第一电阻R1的一端连接正饱和电源Vcc,另一端连接比较器U1的正向输入端;第四电阻R5的一端连比较器U1的正向输入端,另一端连接比较器U1的输出端;比较器U1的正电源端连接饱和正电源Vcc,比较器U1的负电源端连接地GND;第二电阻R2的一端连接饱和正电源,另一端连接比较器U1的负输入端;第三电阻R3的一端连接比较器U1的负输入端,另一端连接地GND。3.根据权利要求1所述的有源密勒箝位保护电路,其特征在于:栅极电压采样使能电路(2)中,绝缘栅器件的栅极G经过串联的开通电阻Ron和采样电阻R4连接到滞环比较器电路(1)的正向输入端,对栅极电压...
【专利技术属性】
技术研发人员:施其彪,赵峰,温旭辉,许飞,
申请(专利权)人:中国科学院电工研究所,
类型:发明
国别省市:北京,11
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