一种IGBT驱动电路制造技术

本发明专利技术提供一种IGBT驱动电路，包括：阻值较大的开通电阻、阻值较小的关断电阻和开关输入电路；所述开关输入电路通过所述开通电阻连接至IGBT的栅极；所述关断电阻一端连接至IGBT的栅极。所述IGBT驱动电路还包括过电压检测电路和快速关断控制电路；所述开关输入电路输入导通电平时，所述快速关断控制电路控制所述关断电阻的另一端断开连接；所述开关输入电路输入关断电平时，控制所述关断电阻的另一端接地；当所述过电压检测电路检测的IGBT集电极电压高于预设值时，所述快速关断控制电路控制所述关断电阻的另一端断开连接。本发明专利技术提供的IGBT驱动电路能够快速实现IGBT快速关断，并同时抑制IGBT的电压变化量过大。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电源控制
，尤其涉及一种IGBT驱动电路。
技术介绍
众所周知，IGBTansulatedGate Bipolar ^Transistor，绝缘栅双极型晶体管)在运行过程中会有导通损耗和开关损耗发生，这些功耗通常表现为热，必须采用散热器将这些热量从功率器件传导到外部环境，如果散热器设计不当，则这些功率器件将因过热而可能导致损坏，所以在许多应用中，IGBT的最大可输出功率往往受到热设计的限制。通常，IGBT的总平均损耗PT=Psat+Psw，其中I3Sat为IGBT的通态损耗，Psw为IGBT 的开关损耗。因此，减少IGBT损耗的办法是降低IGBT通态损耗或者开关损耗，而通态损耗一般由IGBT自身的饱和压降Vce和流过其Ic电流决定，我们可以选择较小饱和压降的IGBT 来降低通态损耗，但较小的饱和压降的IGBT的抗短路电流能力却很弱。另一方面，因此可尝试降低IGBT的开关损耗。而IGBT的驱动电阻Rg就是影响 IGBT开关损耗的重要因素之一，Rg越小，IGBT栅极电容放电越快，开关时间越快，开关损耗就越低；相反，Rg越大，开关时间就越慢，开关损耗就越大。然而，在另一方面，Rg较小时，IGBT开通和关断时的di/dt (电流变化量)和dv/ dt (电压变化量)变大，影响IGBT的可靠工作，严重时可引起IGBT误导通。加大Rg会增加开关损耗，但却可以降低开关时的dv/dt和di/dt。目前应用中，大多数采用的是折中的办法进行改善，即采用不同的开通电阻Ron和关断电阻Roff来实现降低开关损耗和抑制dv/ dt。如图1所示，采用不同的Rgl和Rg2作为开通电阻和关断电阻实现不同的开通时间和关断时间，因IGBT的特性往往是开通时间小于关断时间，所以一般Rgl会大于Rg2，从而增加开通时间，减小关断时间，防止IGBT上下共同导通，Rg2的减小就会降小关断时间， 所以关断损耗会相应降低。但这种电路中，Rg2不能太小，否则IGBT关断时的dv/dt会很高，必须借助于外部的多种吸收电路方能完成过电压的抑制，不够方便。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于提供一种能够快速实现IGBT快速关断，并且抑制 IGBT的电压变化量过大的IGBT驱动电路。一种IGBT驱动电路，包括开通电阻、关断电阻和开关输入电路，其中，所述关断电阻的电阻值小于所述开通电阻的阻值；所述开关输入电路通过所述开通电阻连接至 IGBT的栅极；所述关断电阻一端连接至IGBT的栅极。所述IGBT驱动电路还包括互相连接的过电压检测电路和快速关断控制电路；所述过电压检测电路连接所述IGBT的集电极，检测所述IGBT的集电极电压；所述快速关断控制电路连接所述关断电阻的另一端。当所述开关输入电路输入导通电平时，所述快速关断控制电路控制所述关断电阻的另一端断开连接；当所述开关输入电路输入关断电平时，所述快速关断控制电路控制所述关断电阻的另一端接地；当所述过电压检测电路检测的所述IGBT的集电极电压高于预设值时，所述快速关断控制电路控制所述关断电阻的另一端断开连接。一种IGBT驱动电路，包括开通电阻、关断电阻和开关输入电路，其中，所述关断电阻的电阻值小于所述开通电阻的阻值；所述开关输入电路通过所述开通电阻连接至 IGBT的栅极；所述关断电阻一端连接至IGBT的栅极。所述IGBT驱动电路还包括互相连接的过电压检测电路和快速关断控制电路；所述过电压检测电路连接所述IGBT的集电极，检测所述IGBT的集电极电压；所述快速关断控制电路连接所述关断电阻的另一端。所述快速关断控制电路包括NPN三极管和N型场效晶体管、第一电阻、第二电阻、第一二极管和第二二极管；所述NPN三极管的基极依次通过所述第一二极管的阴极、阳极、第一电阻和所述开通电阻连接所述IGBT的栅极，所述NPN三极管的发射极接地，其集电极依次通过所述第二二极管的阳极、阴极连接所述N型场效晶体管的栅极；所述第二二极管的阳极通过第二电阻连接电源；所述N型场效晶体管的漏极通过所述关断电阻连接所述IGBT的栅极，所述 N型场效晶体管的源极接地。所述过电压检测电路包括比较器、第三电阻、第四电阻、第五电阻和第三二极管。所述比较器的反相端连接基准电压，所述比较器的同相端通过第三电阻连接所述IGBT的集电极，并通过第四电阻接地，所述比较器的输出端依次通过所述第三二极管的阳极、阴极连接至所述NPN三极管的基极；所述第三二极管的阳极通过第五电阻连接电源。与现有技术相比较，本专利技术的IGBT驱动电路中，通过所述快速关断控制电路控制所述关断电阻的另一端接地或者断开连接，在所述开关输入电路输入导通电平时，断开所述关断电阻的连接，IGBT正常接收导通电平，正常导通。在所述开关输入电路输入关断电平时，所述快速关断控制电路将所述关断电阻接地，使所述IGBT的栅极能够通过电阻值较小的所述关断电阻放电，从而使IGBT快速关断。在IGBT快速关断使其集电极电压升高时， 所述过电压检测电路检测所述集电极电压，在所述IGBT的集电极电压超过预定值时，所述快速关断控制电路断开所述关断电阻的连接，从而使所述IGBT的栅极转为通过电阻值较大的所述开通电阻放电，降低放电和关断速度，从而降低IGBT的电压变化量，抑制IGBT的集电极电压过高。因此无需或者减少通过外部的吸收电路来完成过电压的抑制，非常方便。附图说明图1是现有技术的通用IGBT驱动电路的电路结构示意图。图2是本专利技术IGBT驱动电路第一种实施方式的结构示意图。图3是本专利技术IGBT驱动电路第二种实施方式的结构示意图。图4是本专利技术IGBT驱动电路第三种实施方式的结构示意图。具体实施例方式请参阅图2，图2是本专利技术IGBT驱动电路第一种实施方式的结构示意图。本专利技术的IGBT驱动电路，包括开通电阻Rgl、关断电阻Rg2和开关输入电路10， 所述开关输入电路10可以是一条导线或一个接口，用于输入开关IGBT栅极的开关电压信号。所述开关输入电路10通过所述开通电阻Rgl连接至IGBT的栅极；所述关断电阻 Rg2 一端连接至IGBT的栅极。本专利技术的IGBT驱动电路还包括互相连接的过电压检测电路11和快速关断控制电路12 ；所述过电压检测电路11连接所述IGBT的集电极，检测所述 IGBT的集电极电压；所述快速关断控制电路12连接所述关断电阻Rg2的另一端，控制所述关断电阻Rg2的另一端接地或者断开连接。当所述开关输入电路10输入导通电平时，所述快速关断控制电路12控制所述关断电阻Rg2的另一端断开连接；当所述开关输入电路输入关断电平时，所述快速关断控制电路12控制所述关断电阻Rg2的另一端接地；当所述过电压检测电路11检测的所述IGBT的集电极电压高于预设值时，所述快速关断控制电路12控制所述关断电阻Rg2的另一端断开连接。在本实施方式中，所述开关输入电路为由两个三极管Ql、Q2连接组成的推挽放大电路，所述两个三极管Ql、Q2的基极互相连接作为所述推挽放大电路的输入端，输入PWM开关脉冲，所述两个三极管Ql、Q2的发射极互相连接作为所述推挽放大电路的输出端，通过所述开通电阻连接IGBT的栅极，对所述IGBT的栅极输入导通电平或者关断电平，控制所述 IGBT导通或者关断。在图2中，并联在所述IG本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种ＩＧＢＴ驱动电路，包括：开通电阻、关断电阻和开关输入电路，其中，所述关断电阻的电阻值小于所述开通电阻的阻值；所述开关输入电路通过所述开通电阻连接至ＩＧＢＴ的栅极；所述关断电阻一端连接至ＩＧＢＴ的栅极；其特征在于：还包括互相连接的过电压检测电路和快速关断控制电路；所述过电压检测电路连接所述ＩＧＢＴ的集电极，检测所述ＩＧＢＴ的集电极电压；所述快速关断控制电路连接所述关断电阻的另一端；当所述开关输入电路输入导通电平时，所述快速关断控制电路控制所述关断电阻的另一端断开连接；当所述开关输入电路输入关断电平时，所述快速关断控制电路控制所述关断电阻的另一端接地；当所述过电压检测电路检测的所述ＩＧＢＴ的集电极电压高于预设值时，所述快速关断控制电路控制所述关断电阻的另一端断开连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：戴宝锋，
申请(专利权)人：广东易事特电源股份有限公司，
类型：发明
国别省市：44