一种IGBT驱动电路制造技术

本实用新型专利技术涉及集成电子电路技术领域。目的是提供一种IGBT驱动电路，包括信号产生及处理部分和IGBT驱动及保护部分。所述信号产生及处理部分由控制芯片U和电平转换芯片U1构成，所述IGBT驱动及保护部分由N路光耦隔离IGBT驱动及保护电路构成。所述控制芯片U的N个PWM信号输出引脚分别与电平转换芯片U1的N个PWM信号输入引脚连接。所述电平转换芯片U1的N个PWM信号输出引脚分别与N路光耦隔离IGBT驱动及保护电路的PWM信号输入端连接，N路所述光耦隔离IGBT驱动及保护电路的Fault信号输出端均同时与控制芯片U和电平转换芯片U1的Fault信号输入引脚连接。本实用新型专利技术的保护电路具可靠性高、选型容易的优点。

A IGBT drive circuit

The utility model relates to the technical field of integrated electronic circuit. The purpose is to provide a IGBT drive circuit, including signal generation and processing part and IGBT drive and protection part. The signal generation and processing part is composed of a control chip U and a level conversion chip U1, and the IGBT drive and protection part is composed of a N path optocoupler isolation IGBT drive and a protection circuit. The N PWM signal output pins of the control chip U are connected to the N PWM signal input pins of the level conversion chip U1, respectively. PWM signal input to the level conversion chip U1 N PWM signal output pin respectively with N opto isolated IGBT drive and protection circuit is connected with the Fault signal output of the N path of the IGBT optocoupler drive and protection circuit is both and control signal input pin U and Fault chip level conversion chip U1 connection. The protective circuit of the utility model has the advantages of high reliability and easy selection.

【技术实现步骤摘要】
一种IGBT驱动电路
本技术涉及集成电子电路
,具体涉及一种IGBT驱动电路。
技术介绍
目前IGBT在应用过程中，IGBT通常处于大电流和高电压的环境中，再加上高速的电流和电压变化率，IGBT运行条件恶劣，极易造成损坏，良好的IGBT驱动及保护，是IGBT及设备正常运行的前提。目前IGBT驱动通常采用的是专用的IGBT驱动芯片，集成了IGBT的驱动及短路保护功能，使用时只需在外部添加少量的电阻电容外围电路即可，但是专用的IGBT驱动芯片价格高，而且规格相对固定，不能完全根据IGBT或者使用情况做最优的设计。另一种是采用分立元件搭建的IGBT驱动及保护电路，这种搭建的电路成本相对于专用的驱动芯片的成本较低。但是在驱动信号由光耦到达IGBT控制极时，通常会经过RC电路延时及运放等电路，电路复杂，且会因为复杂的电路导致较大的延时。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种IGBT驱动电路，该保护电路具可靠性高、选型容易的优点。为实现上述专利技术目的，本技术所采用的技术方案是：一种IGBT驱动电路，包括信号产生及处理部分和IGBT驱动及保护部分；所述信号产生及处理部分由控制芯片U和电平转换芯片U1构成，所述IGBT驱动及保护部分由N路光耦隔离IGBT驱动及保护电路构成；所述控制芯片U的N个PWM信号输出引脚分别与电平转换芯片U1的N个PWM信号输入引脚连接；所述电平转换芯片U1的N个PWM信号输出引脚分别与N路光耦隔离IGBT驱动及保护电路的PWM信号输入端连接，N路所述光耦隔离IGBT驱动及保护电路的Fault信号输出端均同时与控制芯片U和电平转换芯片U1的Fault信号输入引脚连接；所述光耦隔离IGBT驱动及保护电路包括光耦U2，所述电平转换芯片U1的PWM信号输出引脚接至光耦U2的ANODE引脚，电阻R1的两端分别接至光耦U2的CATHODE引脚和GND；光耦U2的VCC引脚和VEE引脚分别接至电源VCC和电源VEE；电阻R2上端接至光耦U2的V0引脚，下端接至二极管D2上端；二极管D2下端接至电阻R4的下端，电阻R4的上端接至电源VCC；电容C3上端接至电阻R4下端，下端接至GNDE；电阻R5左端接至光耦U2的V0引脚，右端接至IGBT单元Q1的左端；TVS管Z1的上端接至R5右端，下端接至GNDE；电阻R7上端接至R5右端，下端接至GNDE；IGBT单元Q1的下端接至GNDE，上端接至二极管D1右端；二极管D1右端接至电阻R3左端，电阻R3左端接至电阻R4下端；稳压管D3上端接至电阻R4下端，上端接至光耦U3的1引脚，光耦U3的2引脚接至GNDE，3引脚接至电阻R6的左端，4引脚接至电源VCC1；电阻R6右端接至GND，左端与Fault信号输入引脚连接。优选的，所述IGBT驱动及保护部分由6路光耦隔离IGBT驱动及保护电路构成。优选的，所述电平转换芯片U1采用SN74LVC4245A芯片，所述电平转换芯片U1的21引脚、20引脚、19引脚、18引脚、17引脚、16引脚为PWM信号输入引脚,3-8引脚为PWM信号输出引脚，22引脚为Fault信号输入引脚，电平转换芯片U1的23引脚和24引脚接至电源VCC1,1引脚接至电源VCC2，11引脚、12引脚和13引脚接至GND；电容C1的两端分别接至电源VCC2和GND，电容C4的两端分别接至电源VCC1和GND。优选的，所述控制芯片U采用DSP芯片。本技术具有以下有益效果：1、采用分立元件构建驱动及保护，极大的节省成本，而且能做到对使用的IGBT进行最优的驱动设计，采用的分立元件，规格，数量，及电路形式都可以根据不同的IGBT或者应用进行最优的设计。2、简单的驱动电路，减少了驱动环节硬件产生的延时，从而减少了因为延时带来的负面影响。3、简单有效的IGBT短路检测电路，及时检测短路故障，及时关断所有的IGBT，防止在故障发生时其他IGBT仍在工作的现象，对所有的IGBT进行保护。附图说明图1为本技术结构框图；图2为信号产生及处理部分的电路图；图3为光耦隔离IGBT驱动及保护电路的电路图。具体实施方式结合图1-3所示的一种IGBT驱动电路，包括信号产生及处理部分1和IGBT驱动及保护部分2。所述信号产生及处理部分1由控制芯片U和电平转换芯片U1构成，所述控制芯片U通常采用DSP芯片，所述电平转换芯片U1通常采用SN74LVC4245A芯片。所述IGBT驱动及保护部分2由N路光耦隔离IGBT驱动及保护电路构成，所述N为自然数，可根据实际情况进行具体设置，例如N可以是3、4、5、6等，此处以所述IGBT驱动及保护部分2由6路光耦隔离IGBT驱动及保护电路构成为例。所述控制芯片U的6个PWM信号输出引脚分别与电平转换芯片U1的6个PWM信号输入引脚连接。通过控制芯片U向电平转换芯片U1输出PWM信号A，也就是输出PWM1A-PWM6A信号，电平转换芯片U1将PWM1A-PWM6A信号转换为PWM信号B，也就是PWM1B-PWM6B，各组信号一一对应，也就是PWM1A与PWM1B对应，PWM6A与PWM6B对应，以此类推。所述电平转换芯片U1的6个PWM信号输出引脚分别与6路光耦隔离IGBT驱动及保护电路的PWM信号输入端连接，6路所述光耦隔离IGBT驱动及保护电路的Fault信号输出端均同时与控制芯片U和电平转换芯片U1的Fault信号输入引脚连接。如图2所示为信号产生及处理部分1采用SN74LVC4245A芯片时的详细电路图，所述电平转换芯片U1的21引脚、20引脚、19引脚、18引脚、17引脚、16引脚为PWM信号输入引脚,3-8引脚为PWM信号输出引脚，22引脚为Fault信号输入引脚，电平转换芯片U1的23引脚和24引脚接至电源VCC1,1引脚接至电源VCC2，11引脚、12引脚和13引脚接至GND。电容C1的两端分别接至电源VCC2和GND，电容C4的两端分别接至电源VCC1和GND。如图3所述，为单路光耦隔离IGBT驱动及保护电路的电路图，因光耦隔离IGBT驱动及保护电路为六个结构完全相同的电路，故本技术只针对第一路光耦隔离IGBT驱动及保护电路进行详细说明。所述光耦隔离IGBT驱动及保护电路包括光耦U2，所述电平转换芯片U1的PWM信号输出引脚接至光耦U2的ANODE引脚，U2的ANODE引脚用于接收PWM1B信号，电阻R1的两端分别接至光耦U2的CATHODE引脚和GND。光耦U2的VCC引脚和VEE引脚分别接至电源VCC和电源VEE。电阻R2上端接至光耦U2的V0引脚，下端接至二极管D2上端。二极管D2下端接至电阻R4的下端，电阻R4的上端接至电源VCC。电容C3上端接至电阻R4下端，下端接至GNDE。电阻R5左端接至光耦U2的V0引脚，右端接至IGBT单元Q1的左端。TVS管Z1的上端接至R5右端，下端接至GNDE。电阻R7上端接至R5右端，下端接至GNDE。IGBT单元Q1的下端接至GNDE，上端接至二极管D1右端。二极管D1右端接至电阻R3左端，电阻R3左端接至电阻R4下端。稳压管D3上端接至电阻R4下端，上端接至光耦U3的1引脚，光耦U3的2引脚接至GNDE，3引脚接至电阻R6的左端，4引脚接至电源VCC本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种IGBT驱动电路，其特征在于：包括信号产生及处理部分(1)和IGBT驱动及保护部分(2)；所述信号产生及处理部分(1)由控制芯片U和电平转换芯片U1构成，所述IGBT驱动及保护部分(2)由N路光耦隔离IGBT驱动及保护电路构成；所述控制芯片U的N个PWM信号输出引脚分别与电平转换芯片U1的N个PWM信号输入引脚连接；所述电平转换芯片U1的N个PWM信号输出引脚分别与N路光耦隔离IGBT驱动及保护电路的PWM信号输入端连接，N路所述光耦隔离IGBT驱动及保护电路的Fault信号输出端均同时与控制芯片U和电平转换芯片U1的Fault信号输入引脚连接；所述光耦隔离IGBT驱动及保护电路包括光耦U2，所述电平转换芯片U1的PWM信号输出引脚接至光耦U2的ANODE引脚，电阻R1的两端分别接至光耦U2的CATHODE引脚和GND；光耦U2的VCC引脚和VEE引脚分别接至电源VCC和电源VEE；电阻R2上端接至光耦U2的V0引脚，下端接至二极管D2上端；二极管D2下端接至电阻R4的下端，电阻R4的上端接至电源VCC；电容C3上端接至电阻R4下端，下端接至GNDE；电阻R5左端接至光耦U2的V0引脚，右端接至IGBT单元Q1的左端；TVS管Z1的上端接至R5右端，下端接至GNDE；电阻R7上端接至R5右端，下端接至GNDE；IGBT单元Q1的下端接至GNDE，上端接至二极管D1右端；二极管D1右端接至电阻R3左端，电阻R3左端接至电阻R4下端；稳压管D3上端接至电阻R4下端，上端接至光耦U3的1引脚，光耦U3的2引脚接至GNDE，3引脚接至电阻R6的左端，4引脚接至电源VCC1；电阻R6右端接至GND，左端与Fault信号输入引脚连接。...

【技术特征摘要】
1.一种IGBT驱动电路，其特征在于：包括信号产生及处理部分(1)和IGBT驱动及保护部分(2)；所述信号产生及处理部分(1)由控制芯片U和电平转换芯片U1构成，所述IGBT驱动及保护部分(2)由N路光耦隔离IGBT驱动及保护电路构成；所述控制芯片U的N个PWM信号输出引脚分别与电平转换芯片U1的N个PWM信号输入引脚连接；所述电平转换芯片U1的N个PWM信号输出引脚分别与N路光耦隔离IGBT驱动及保护电路的PWM信号输入端连接，N路所述光耦隔离IGBT驱动及保护电路的Fault信号输出端均同时与控制芯片U和电平转换芯片U1的Fault信号输入引脚连接；所述光耦隔离IGBT驱动及保护电路包括光耦U2，所述电平转换芯片U1的PWM信号输出引脚接至光耦U2的ANODE引脚，电阻R1的两端分别接至光耦U2的CATHODE引脚和GND；光耦U2的VCC引脚和VEE引脚分别接至电源VCC和电源VEE；电阻R2上端接至光耦U2的V0引脚，下端接至二极管D2上端；二极管D2下端接至电阻R4的下端，电阻R4的上端接至电源VCC；电容C3上端接至电阻R4下端，下端接至GNDE；电阻R5左端接至光耦U2的V0引脚，右端接至IGBT单元Q1的左端；TVS管Z1的上端接至R5右端，...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾雷，陈平，徐浩，王晓文，
申请(专利权)人：成都雅骏新能源汽车科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：四川,51