功率开关器件的驱动装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种功率开关器件的驱动装置，包括一个第一输入调理模块、一个集成电路、一个输出调理模块、一个公共接地端和一个电源接地端。第一输入调理模块可输入脉宽调制信号，且输出一个调理脉宽调制信号。集成电路可输入调理脉宽调制信号，且输出端可依据调理脉宽调制信号输出一个驱动信号。输出调理模块的输入端可接收驱动信号，且其输出端可输出一个调理驱动信号。用于DC/DC变换器的电源接地端与公共接地端彼此隔离设置。本实用新型专利技术的功率开关器件的驱动装置可有效降低DC/DC变换器的开关噪音对集成电路输出的驱动信号以及IGBT的电磁干扰。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种用于功率电子开关器件的驱动装置，尤其涉及一种用于绝缘栅双极型晶体管且使用脉宽调制控制的驱动装置。
技术介绍
功率电子领域中，绝缘栅双极型晶体管(以下简称IGBT)是一种广泛应用于变换器设计的重要器件之一。图1用于说明IGBT现有驱动集成电路的电路原理。如果所示，整个驱动模块包括一个LDI(Logic To Driver Interface，逻辑驱动转换接口)，它主要用于接收脉宽调制信号(以下简称PWM)信号，经过处理后传送给下一级。第二块是IGD(Intelligent Gate Driver，智能门极驱动)，它通过高频隔离变压器从上一级(LDI)接收控制信号，经放大等处理后输出驱动信号，用于IGBT的控制。第三块是输入与输出相互绝缘的DC/DC转换器，它的主要功能是给IDG提供彼此隔离的供电。整个驱动模块集成在一个集成电路中。在实际的使用中，IGBT常常由于驱动集成电路发出错误的控制信号而导致其烧毁，且驱动集成电路和IGBT集成在一个狭小空间的电路板上，使得电磁干扰(以下简称EMI)变的很严重，使得用于控制IGBT的PWM信号时常出现错误，从而导致IGBT的烧毁或电路短路，且只能通过更换IGBT或集成电路的方式来解决故障。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种功率开关器件的驱动装置，以降低电磁干扰对功率开关器件控制信号的干扰。本技术提供了一种功率开关器件的驱动装置，包括一个第一输入调理模块、一个<br>集成电路、一个输出调理模块、一个公共接地端和一个电源接地端。第一输入调理模块用于对一个脉宽调制信号进行分压滤波处理，它包括一个可输入脉宽调制信号的输入端和一个可输出经调理的调理脉宽调制信号的输出端。集成电路包括一个可输入所述调理脉宽调制信号的输入端和一个可输出依据该调理脉宽调制信号产生的驱动信号的输出端，集成电路还设有一个DC/DC变换器。输出调理模块可对驱动信号进行分压处理，其包括一个可输出一个经分压处理的调理驱动信号的输出端，调理驱动信号可控制所述功率开关器件的开通和关断。用于DC/DC变换器的电源接地端与公共接地端彼此隔离设置。由此，功率开关器件的驱动装置可有效降低DC/DC变换器的开关噪音对集成电路输出的驱动信号以及IGBT的电磁干扰。在功率开关器件的驱动装置的再一种示意性的实施方式中，第一输入调理模块包括一个可吸收脉宽调制信号中包含的超额电压脉冲的第一稳压电路，它包括一个第一二极管和一个第二二极管，第一二极管的正极可电连接于脉宽调制信号的输入电位点，其负极可电连接于驱动装置的供电电源，第二二极管的正极可电连接于驱动装置的公共接地端，其负极可电连接于脉宽调制信号的输入电位点。在功率开关器件的驱动装置的另一种示意性的实施方式中，功率开关器件的驱动装置还包括一个反馈信号输出调理模块，其包括一个输入集成电路依据功率开关器件的工作状况输出一个反馈信号的输入端，和一个将反馈信号经分压滤波处理后输出调理反馈信号的输出端，反馈信号输出调理模块包括一个第三稳压电路，该第三稳压电路可吸收反馈信号中包含的超额电压脉冲和超额电流脉冲，第三稳压电路包括一个第三二极管和一个第四二极管，第三二极管的正极可电连接于调理反馈信号的输出电位点，其负极可电连接于驱动装置的供电电源，第四二极管的正极可电连接于驱动装置的公共接地端，其负极可电连接于调理反馈信号的输出电位点。在功率开关器件的驱动装置的又一种示意性的实施方式中，集成电路为Concept-2SD315A集成电路，且功率开关器件为绝缘栅双极型晶体管。在功率开关器件的驱动装置的又一种示意性的实施方式中，输出调理模块中还设有一个滤波电容，滤波电容的一端可电连接于集成电路的集电极控制引脚，另一端可电连接于集成电路的虚拟公共引脚。在功率开关器件的驱动装置的又一种示意性的实施方式中，驱动装置还包括一个第二输入调理模块，它可接收一个使能信号，并对使能信号进行分压滤波处理后输出一个调理使能信号至集成电路，第二输入调理模块设有一个第二稳压电路，该第二稳压电路包括一个第五二级管和一个第六二极管，第五二级管的正极可电连接于使能信号的输入电位点，其负极可电连接于驱动装置的供电电源，第六二极管的正极可电连接于驱动装置的公共接地端，其负极可电连接于使能信号的输入电位点。附图说明图1用于说明IGBT现有驱动方式的电路原理。图2用于说明功率开关器件的驱动装置一种示意性实施方式的电路示意图。图3显示了未使用功率开关器件的驱动装置时IGBT输入的调理驱动信号的波形。图4显示了使用功率开关器件的驱动装置后IGBT输入的调理驱动信号的波形。标号说明10第一输入调理模块12第一稳压电路20集成电路22DC/DC变换器30输出调理模块40反馈信号输出调理模块42第三稳压电路50输入调理模块52第二稳压电路具体实施方式为了对技术的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式，在各图中相同的标号表示相同或结构相似但功能相同的部分。为使图面简洁，各图中的只示意性地表示出了与本技术相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。在本文中，“第一”、“第二”、“第三”、“第四”、“第五”和“第六”并不代表先后顺序或重要程度。图2用于说明功率开关器件的驱动装置一种示意性实施方式的电路示意图。在功率开关器件的驱动装置一种示意性实施方式中，集成电路20选用CONCEPT出产的2SD315A型集成电路，且功率开关器件为绝缘栅双极型晶体管(以下简称IGBT)。集成电路可同时驱动两个IGBT，即X1和X2。但还可以根据需要选用其他功能类似的集成电路，且功率开关器件也并非局限于IGBT，还可以是MOSFET等其他类型的功率开关器件。如图2所示，功率开关器件的驱动装置包括一个第一输入调理模块10、一个集成电路20和两个输出调理模块30。其中，第一输入调理模块10的输入端通常连接于一个控制器件(例如DSP或MCU)，控制器件负责根据IGBT输出的电压或电流，调节IGBT的开通和关断的时间，控制器件通过PWM的形式对IGBT的开通和关断的时间进行控制，由此控制器件输出一个脉宽调制信号到第一输入本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.功率开关器件的驱动装置，包括：
一个用于对一个脉宽调制信号进行分压滤波处理的第一输入调理模块(10)，所述第
一输入调理模块(10)包括一个可输入所述脉宽调制信号的输入端和一个可输出经分压滤
波处理的调理脉宽调制信号的输出端；
一个集成电路(20)，所述集成电路(20)包括一个可输入所述调理脉宽调制信号的
输入端和一个可输出依据所述调理脉宽调制信号产生的驱动信号的输出端；和
一个可对所述驱动信号进行分压处理的输出调理模块(30)，其包括一个可输出一个
经分压处理的调理驱动信号的输出端，所述调理驱动信号可控制所述功率开关器件的开通
和关断；
其特征在于：
所述功率开关器件的驱动装置还包括一个公共接地端(GND)和一个电源接地端
(GNDC)，且所述集成电路(20)还设有一个DC/DC变换器(22)，用于所述DC/DC变
换器(22)的所述电源接地端(GNDC)与所述公共接地端(GND)彼此隔离设置。
2.如权利要求1所述的功率开关器件的驱动装置，其中所述第一输入调理模块(10)
包括一个可吸收所述脉宽调制信号中包含的超额电压脉冲的第一稳压电路(12)，所述第
一稳压电路(12)包括一个第一二极管(V6)和一个第二二极管(V5)，其中：
所述第一二极管(V6)的正极可电连接于所述脉宽调制信号的输入电位点(SB)，
其负极可电连接于所述驱动装置的供电电源(VDD)，且
所述第二二极管(V5)的正极可电连接于所述驱动装置的公共接地端(GND)，
其负极可电连接于所述脉宽调制信号的输入电位点(SB)。
3.如权利要求1所述的功率开关器件的驱动装置，其中还包括一个反馈信号输出调理
模块(40)，所述反馈信号输出调理模块(40)包括一个输入所述集成电路(20)依据所
述功率开关器件的工作状况输入的反馈信号的输入端，和...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙强，
申请(专利权)人：西门子电气传动有限公司，
类型：实用新型
国别省市：