IGBT驱动电路制造技术

一种IGBT驱动电路，包括：信号隔离电路，适于外接控制电压并对其进行隔离，以得到第一控制电压；放大电路，适于对所述第一控制电压进行放大，其输出端输出第二控制电压；信号调理电路，适于根据所述第二控制电压产生第三控制电压，以控制IGBT的导通和关断，所述第三控制电压是可配置的。本发明专利技术技术方案可以扩大IGBT驱动电路的适用范围。

【技术实现步骤摘要】
IGBT驱动电路
本专利技术涉及集成电路领域，尤其涉及一种IGBT驱动电路。
技术介绍
随着混合动力汽车和纯电动汽车的快速发展，对车辆上的电机进行有效和可靠地控制是车辆正常、安全运行的保障。绝缘栅双极型晶体管(InsulatedGateBipolarTransistor,IGBT)在变频设备的应用中占据了主导地位。IGBT可以为混合系统的电机提供能量。IGBT是MOSFET管与双极晶体管的复合器件，既有MOSFET易驱动的优点，又具有功率晶体管电压、电流容量大等优点，其频率特性介于MOSFET管与功率晶体管之间，可正常工作于数十千赫兹的频率范围内。为了让IGBT安全、可靠地工作，其栅极应连接与之匹配的驱动电路。IGBT驱动电路是其应用方案设计的难点和关键。性能优良的驱动电路是确保IGBT高效、可靠运行的必要条件，尤其在电气环境和路况条件复杂的行驶的车辆上，对所述驱动电路的抗干扰性和可靠性的要求更高。现有技术方案中典型的IGBT驱动电路一般都具有驱动电源保护功能，但是所提供给IGBT的驱动电压都是不可变的，且不超过-7.5V。现有技术中的IGBT驱动电路所输出的驱动电压的不可变性导致这些电路应用的局限性。在干扰较大的应用场合，例如车辆启动或紧急制动时，IGBT有可能不会可靠关断和出现误导通，从而导致电机不正常动作而引发事故；在使用不同功率等级的IGBT模块时，往往需要重新设计选型驱动系统，成本增加。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是如何扩大IGBT驱动电路的适用范围。为解决上述技术问题，本专利技术实施例提供一种IGBT驱动电路，IGBT驱动电路包括：信号隔离电路，适于外接控制电压并对其进行隔离，以得到第一控制电压；放大电路，适于对所述第一控制电压进行放大，其输出端输出第二控制电压；信号调理电路，适于根据所述第二控制电压产生第三控制电压，以控制IGBT的导通和关断，所述第三控制电压是可配置的。可选的，所述信号调理电路包括：第一电阻，其第一端接入电源电压；依次串联的第二电阻、第三电阻和第四电阻，所述第二电阻的第一端耦接所述第一电阻的第二端，所述第四电阻的第二端接地；第一晶体管，其基极耦接所述第一电阻的第二端，其一端接入所述电源电压，其另一端作为所述信号调理电路的输出端，输出所述第三控制电压；第二晶体管，其基极耦接所述第三电阻的第二端，其一端耦接所述第一晶体管的另一端，其另一端接地。可选的，所述信号调理电路还包括：第五电阻，其第一端耦接电源电压；第六电阻，其第一端耦接所述第五电阻的第二端，其第二端接地；第七电阻，其第一端接入所述电源电压；第一二极管，其阴极耦接所述第七电阻的第二端，并作为所述信号调理电路的第一输出端；第二二极管，其阴极耦接所述第一二极管的阳极，其阳极耦接所述第五电阻的第二端并作为所述信号调理电路的第二输出端。可选的，所述信号调理电路还包括：第三二极管，其阴极接入所述电源电压；第一电容，其第一端耦接所述第三二极管的阳极；第八电阻，其第一端耦接所述第一电容的第二端，其第二端耦接所述放大电路的输出端；第九电阻，其第一端耦接所述放大电路的输出端；第二电容，其第一端耦接所述第九电阻的第二端；第四二极管，其阴极耦接所述第二电容的第二端，其阳极接地。可选的所述IGBT驱动电路还包括：开关控制电路，适于耦接所述信号调理电路的第一输出端和第二输出端，并根据所述信号调理电路的第一输出端和第二输出端输出的电压分别产生第四控制电压和第五控制电压，以分别控制IGBT的导通和关断。可选的，所述开关控制电路包括第一MOS管和第二MOS管；其中，所述第一MOS管的栅极耦接所述信号调理电路的第一输出端，所述第一MOS管的一端耦接电源电压，所述第一MOS管的另一端耦接IGBT的基极；所述第二MOS管的栅极耦接所述信号调理电路的第二输出端，所述第二MOS管的一端接地，所述第二MOS管的另一端耦接IGBT的基极。可选的，当所述第二控制电压为高电平时，所述第一晶体管截止，所述第三电阻与所述第四电阻通过分压使所述第二晶体管的基极与地之间存在压差，所述第二晶体管导通，所述第一二极管的阳极经由所述第二晶体管接地，所述第一二极管被击穿，所述第一二极管的阴极电压控制所述第一MOS管导通，所述电源电压经由所述第一MOS管为IGBT提供基极电压，控制IGBT导通；当所述第二控制电压为低电平时，所述第二晶体管截止，所述第一电阻与所述第二电阻的分压使得所述第一晶体管的基极与所述电源电压之间存在压差，所述第一晶体管导通，所述第二二极管的阴极经由所述第一晶体管接入所述电源电压，所述第二二极管被击穿，所述第二二极管的阳极电压控制所述第二MOS管导通，IGBT的基极经由所述第二MOS管释放电荷至地，控制IGBT关断。可选的，通过配置所述第一二极管和所述第二二极管的稳压值，以对所述第三控制电压进行配置。可选的，所述IGBT驱动电路还包括：监测电路，耦接IGBT的集电极，适于对IGBT的集电极和发射极之间的电压进行检测，并在检测到IGBT异常时，采取保护操作。可选的，所述监测电路包括：第五二极管，其阴极经由负载电阻耦接IGBT的集电极；第三晶体管，其基极耦接所述第五二极管的阳极，其一端接地；第十电阻，其第一端耦接所述第三晶体管的另一端；第六二极管，其阴极耦接所述第十电阻的第二端；第十一电阻，其第一端耦接所述第六二极管的阳极，其第二端接入电源电压。可选的，IGBT退出饱和时，其基极发射极电压高于其导通电压，其集电极和发射极之间的电压升高，导致所述第五二极管的阴极电位上升，所述第五二极管被击穿，所述第三晶体管导通，所述第十电阻的第一端输出低电平，用以表示电路工作状态异常；通过所述第十电阻和所述第十一电阻的分压，使得所述第二控制电压的电位为低电平，IGBT的基极释放电荷至地，IGBT关断。与现有技术相比，本专利技术实施例的技术方案具有以下有益效果：本专利技术技术方案的IGBT驱动电路包括信号隔离电路、放大电路和信号调理电路：其中，信号隔离电路适于外接控制电压并对其进行隔离，以得到第一控制电压；放大电路适于对所述第一控制电压进行放大，其输出端输出第二控制电压；信号调理电路适于根据所述第二控制电压产生第三控制电压，以控制IGBT的导通和关断，所述第三控制电压是可配置的。本专利技术技术方案通过设置信号调理电路，以使得IGBT驱动电路可以为IGBT提供可配置的第三控制电压，来控制IGBT的导通和关断，从而可以使IGBT驱动电路能够驱动不同功率等级的IGBT，扩大了IGBT驱动电路的适用范围。进一步，开关控制电路可以包括第一MOS管和第二MOS管，以分别控制IGBT的导通和关断。由于MOS管导通时内阻很低，可以为IGBT提供理想的电荷释放通路，从而满足IGBT在关断时快速释放电荷的需求，进而提升IGBT驱动电路的驱动性能。附图说明图1是本专利技术实施例一种IGBT驱动电路的结构图；图2是本专利技术实施例另一种IGBT驱动电路的结构图；图3是本专利技术实施例又一种IGBT驱动电路的结构图；图4是本专利技术实施例再一种IGBT驱动电路的结构图。具体实施方式如
技术介绍
中所述，现有技术中的IGBT驱动电路所输出的驱动电压的不可变性导致这些电路应用的局限性。在干扰较大的应用场合，例如车辆启动或紧急制动时，IGB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：信号隔离电路，适于外接控制电压并对其进行隔离，以得到第一控制电压；放大电路，适于对所述第一控制电压进行放大，其输出端输出第二控制电压；信号调理电路，适于根据所述第二控制电压产生第三控制电压，以控制IGBT的导通和关断，所述第三控制电压是可配置的。

【技术特征摘要】
1.一种IGBT驱动电路，其特征在于，包括：信号隔离电路，适于外接控制电压并对其进行隔离，以得到第一控制电压；放大电路，适于对所述第一控制电压进行放大，其输出端输出第二控制电压；信号调理电路，适于根据所述第二控制电压产生第三控制电压，以控制IGBT的导通和关断，所述第三控制电压是可配置的。2.根据权利要求1所述的IGBT驱动电路，其特征在于，所述信号调理电路包括：第一电阻，其第一端接入电源电压；依次串联的第二电阻、第三电阻和第四电阻，所述第二电阻的第一端耦接所述第一电阻的第二端，所述第四电阻的第二端接地；第一晶体管，其基极耦接所述第一电阻的第二端，其一端接入所述电源电压，其另一端作为所述信号调理电路的输出端，输出所述第三控制电压；第二晶体管，其基极耦接所述第三电阻的第二端，其一端耦接所述第一晶体管的另一端，其另一端接地。3.根据权利要求2所述的IGBT驱动电路，其特征在于，所述信号调理电路还包括：第五电阻，其第一端耦接电源电压；第六电阻，其第一端耦接所述第五电阻的第二端，其第二端接地；第七电阻，其第一端接入所述电源电压；第一二极管，其阴极耦接所述第七电阻的第二端，并作为所述信号调理电路的第一输出端；第二二极管，其阴极耦接所述第一二极管的阳极，其阳极耦接所述第五电阻的第二端并作为所述信号调理电路的第二输出端。4.根据权利要求3所述的IGBT驱动电路，其特征在于，所述信号调理电路还包括：第三二极管，其阴极接入所述电源电压；第一电容，其第一端耦接所述第三二极管的阳极；第八电阻，其第一端耦接所述第一电容的第二端，其第二端耦接所述放大电路的输出端；第九电阻，其第一端耦接所述放大电路的输出端；第二电容，其第一端耦接所述第九电阻的第二端；第四二极管，其阴极耦接所述第二电容的第二端，其阳极接地。5.根据权利要求3所述的IGBT驱动电路，其特征在于，还包括：开关控制电路，耦接所述信号调理电路的第一输出端和第二输出端，适于根据所述信号调理电路的第一输出端和第二输出端输出的电压分别产生第四控制电压和第五控制电压，以分别控制IGBT的导通和关断。6.根据权利要求5所述的IGBT驱动电路，其特征在于，所述开关控制电路包括第一MOS管和第二MOS管；其中，所述第一MOS管的栅极耦接所述信号调理电路的第一输出端，所述第一MOS管的一端耦接电源电压，所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：李广大，胡朝峰，殷岳，周三国，翟辉冬，宋菊，
申请(专利权)人：上海汽车集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31