一种IGBT门极驱动电路制造技术

本实用新型专利技术涉及一种IGBT门极驱动电路，包括PWM脉冲宽度调制器、VCC正电源端、VEE负电源端、IGBT门极、第一NPN开关管、第一PNP开关管、第一电阻和第二电阻，第一NPN开关管和VCC正电源端之间设置有开通缓冲电路，PWM脉冲宽度调制器与第一电阻的电性连接，第一NPN开关管的发射极和第一PNP开关管的发射极分别通过第二电阻与IGBT门极电性连接，第一PNP开关管和VEE负电源端之间设置有关断缓冲电路，开通缓冲电路和关断缓冲电路分别与所述第二电阻的一端电性连接，且第二电阻和所述IGBT门极之间设置有第三电阻。开通缓冲电路和关断缓冲电路的设计，减小开通损耗，避免上升速度过快导致IGBT门极电压过冲；减小关断损耗，避免下降速过快导致IGBT门极电压过冲。导致IGBT门极电压过冲。导致IGBT门极电压过冲。

【技术实现步骤摘要】
一种IGBT门极驱动电路


[0001]本技术涉及IGBT电路
，更具体地说，涉及一种IGBT门极驱动电路。

技术介绍

[0002]绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor，简称IGBT)被广泛应用于轨道交通、电力、新能源等各个领域，在运行中，IGBT的门极驱动电路对于IGBT的可靠运行至关重要。
[0003]传统的IGBT门极 驱动电路采用推挽电路，当驱动电阻较小时，开关速度快，导致门极电压会有过冲，有损坏IGBT的风险，加大驱动电阻，开关速度减慢，可以避免过冲，但导致IGBT的开关损耗增大，使整机的效率降低；现有的解决方案为在IGBT开关过程中，手动设定固定延时来实现驱动电阻的改变，使单片机控制更复杂，且开环控制导致驱动电阻切换时间不精准，本技术针对以上问题提出了一种新的解决方案。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中存在的问题，本技术的目的在于提供一种IGBT门极驱动电路，以解决
技术介绍
中所提到的技术问题。
[0005]为解决上述问题，本技术采用如下的技术方案。
[0006]一种IGBT门极驱动电路，包括PWM脉冲宽度调制器、VCC正电源端、VEE负电源端、IGBT门极、第一NPN开关管、第一PNP开关管、第一电阻和第二电阻，所述 PWM脉冲宽度调制器与所述第一电阻的电性连接，第一电阻的另一端分别与所述第一NPN开关管的基极和所述第一PNP开关管的基极电性连接，第一NPN开关管的集电极与所述VCC正电源端电性连接，第一PNP开关管的集电极与所述VEE负电源端电性连接，第一NPN开关管的发射极和第一PNP开关管的发射极分别通过第二电阻与所述IGBT门极电性连接，所述第一NPN开关管和所述VCC正电源端之间设置有开通缓冲电路，所述第一PNP开关管和所述VEE负电源端之间设置有关断缓冲电路，开通缓冲电路和关断缓冲电路分别与所述第二电阻的一端电性连接，且第二电阻和所述IGBT门极之间设置有第三电阻。
[0007]优选的是，所述开通缓冲电路包括第二PNP开关管和第四电阻，第二PNP开关管的基极与所述第一NPN开关管的集电极电性连接，第二PNP开关管的发射极与所述VCC正电源端电性连接，第四电阻电性连接在第二PNP开关管的基极和发射极之间，第二PNP开关管的集电极与所述第二电阻电性连接。
[0008]进一步地，所述第二PNP开关管的导通电压为0.7V。
[0009]优选的是，所述关断缓冲电路包括第二NPN开关管和第五电阻，第二NPN开关管的基极与所述第一PNP开关管集电极电性连接，第二NPN开关管的发射极与VEE负电源端电性连接，第五电阻电性连接在第二NPN开关管的基极和发射极之间，第二NPN开关管的集电极与所述第二电阻电性连接。
[0010]进一步地，所述第二NPN开关管的导通电压为0.7V。
[0011]相比于现有技术，本技术的优点在于：
[0012]本技术中开通缓冲电路和关断缓冲电路的设计，驱动信号通过PWM脉冲宽度调制器输入，开通时由低电平转为高电平，第一NPN开关管导通，通过第四电阻、第二电阻和第三电阻为IGBT门极提供开通电流，同时IGBT门极电压上升，到达米勒平台时IGBT门极开通，此时需求的开通电流也迅速增大，当第四电阻上的压差大于0.7V，第二PNP开关管导通，通过第三电阻组成的小电阻回路为IGBT门极提供大电流，使IGBT门极快速开通，减小开通损耗；当米勒平台结束后，IGBT门极电压继续快速上升，开通电流减小，当第四电阻压差减小到0.7V以下时，第二PNP开关管关闭，由第四电阻、第二电阻和第三电阻组成的大电阻回路继续为IGBT门极提供小电流，IGBT门极电压上升速度减小，避免上升速度过快导致IGBT门极电压过冲。
[0013]关断时由高电平转为低电平，第一PNP开关管导通，通过第五电阻、第二电阻和第三电阻为IGBT门极提供关断电流，同时IGBT门极电压下降，到达米勒平台时IGBT门极关闭，此时需求的关断电流也迅速增大，当第五电阻上的压差大于0.7V，第二NPN开关管导通，通过第三电阻组成的小电阻回路为IGBT门极提供大电流，使IGBT门极快速关断，减小关断损耗；当米勒平台结束后，IGBT门极电压继续快速下降，关断电流减小，当第五电阻压差减小到0.7V以下时，第二NPN开关管关闭，由第五电阻、第二电阻和第三电阻组成的大电阻回路继续为IGBT门极提供小电流，IGBT门极电压下降速度减小，避免下降速过快导致IGBT门极电压过冲。
附图说明
[0014]图1为本技术的一种IGBT门极驱动电路的整体结构示意图；
[0015]图2为传统IGBT门极驱动电路图；
[0016]图3为现有IGBT门极驱动改进电路图。
[0017]图中标号说明：
[0018]1、PWM脉冲宽度调制器；2、VCC正电源端；3、VEE负电源端；4、IGBT门极；5、第一NPN开关管；6、第一PNP开关管；7、第一电阻；8、第二电阻；9、第三电阻；10、第二PNP开关管；11、第四电阻；12、第二NPN开关管；13、第五电阻。
具体实施方式
[0019]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0020]请参阅图1至图3，一种IGBT门极驱动电路，包括PWM脉冲宽度调制器1、VCC正电源端2、VEE负电源端3、IGBT门极4、第一NPN开关管5、第一PNP开关管6、第一电阻7和第二电阻8，所述 PWM脉冲宽度调制器1与所述第一电阻7的电性连接，第一电阻7的另一端分别与所述第一NPN开关管5的基极和所述第一PNP开关管6的基极电性连接，第一NPN开关管5的集电极与所述VCC正电源端2电性连接，第一PNP开关管6的集电极与所述VEE负电源端3电性连接，第一NPN开关管5的发射极和第一PNP开关管6的发射极分别通过第二电阻8与所述IGBT
门极电性4连接，所述第一NPN开关管5和所述VCC正电源端2之间设置有开通缓冲电路，所述第一PNP开关管6和所述VEE负电源端3之间设置有关断缓冲电路，开通缓冲电路和关断缓冲电路分别与所述第二电阻8的一端电性连接，且第二电阻8和所述IGBT门极4之间设置有第三电阻9。
[0021]在本实施例中，所述开通缓冲电路包括第二PNP开关管10和第四电阻11，第二PNP开关管10的基极与所述第一NPN开关管5的集电极电性连接，第二PNP开关管10的发射极与所述VCC正电源端2电性连接，第四电阻11电性连接在第二PNP开关管10的基极和发射极之间，第二PNP开关管10的集电极与所述第二电阻8电性连接。
[0022]在本实施例中，所述第二PNP开关管本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种IGBT门极驱动电路，包括PWM脉冲宽度调制器（1）、VCC正电源端（2）、VEE负电源端（3）、IGBT门极（4）、第一NPN开关管（5）、第一PNP开关管（6）、第一电阻（7）和第二电阻（8），所述 PWM脉冲宽度调制器（1）与所述第一电阻（7）的电性连接，第一电阻（7）的另一端分别与所述第一NPN开关管（5）的基极和所述第一PNP开关管（6）的基极电性连接，第一NPN开关管（5）的集电极与所述VCC正电源端（2）电性连接，第一PNP开关管（6）的集电极与所述VEE负电源端（3）电性连接，第一NPN开关管（5）的发射极和第一PNP开关管（6）的发射极分别通过第二电阻（8）与所述IGBT门极（4）电性连接，其特征在于：所述第一NPN开关管（5）和所述VCC正电源端（2）之间设置有开通缓冲电路，所述第一PNP开关管（6）和所述VEE负电源端（3）之间设置有关断缓冲电路，开通缓冲电路和关断缓冲电路分别与所述第二电阻（8）的一端电性连接，且第二电阻（8）和所述IGBT门极（4）之间设置有第三电阻（9）。2.根据权利要求1所述的一种IGBT门极驱动电路，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：李小琼，
申请(专利权)人：深圳市优联电气技术有限公司，
类型：新型
国别省市：