一种IPM隔离互锁驱动电路制造技术

本实用新型专利技术公开一种IPM隔离互锁驱动电路，其包括有三路结构相同的二桥臂驱动电路，每路二桥臂驱动电路包括有一上桥驱动电路（10）、一下桥驱动电路（11）及一互锁电路（12）。本实用新型专利技术中，利用低速光耦实现了信号的隔离传输，利用加速电容提高电路的传输速率，利用稳压管提高电路的抗干扰能力，再以双二极管实现上下桥的互锁。因此，本实用新型专利技术相比现有的IPM隔离驱动电路，不仅成本低廉而且抗干扰能力强、可靠性好。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及智能功率模块(Intelligent Power Module, IPM)驱动领域,尤其涉及一种IPM隔离互锁驱动电路。
技术介绍
随着功率逆变开关技术的进步以及其集成化程度的提高，使得自带驱动保护于一体的IPM器件越来越广泛的应用于变频器及家电等需要逆变的场合。通常情况下，IPM以高速的脉宽调制(Pulse Width Modulation, PWM)信号作为其驱动信号，IPM的驱动端与强电输出端共地，由于强弱电信号间的明显干扰，会导致IPM上下桥有同时开通的风险，存在隐患。现有技术中，IPM中通常采用光耦来实现强弱电的安全隔离。由于驱动信号的频率较高，所以，需采用高速光耦才能满足要求，而高速光耦的价格又很高，并且无法避免因信号的干扰或者器件异常造成的上下桥同时开通，同样影响产品的可靠性。因此，现有的IPM隔离驱动电路不仅成本高，而且可靠性差。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题在于，提供一种成本低、可靠性好的IPM隔离互锁驱动电路。一种IPM隔离互锁驱动电路，其包括有三路结构相同的二桥臂驱动电路，每路二桥臂驱动电路包括有一上桥驱动电路，该上桥驱动电路包括有第一光耦、第一 RC电路、第一稳压管及第一 PNP管，第一光耦中发光管的阳极连接有一前端电源，其阴极连接有一第一限流电阻，该第一限流电阻的另一端为上桥PWM信号输入端，第一光稱中光敏管的发射极接地，其集电极通过第一 RC电路连接至第一稳压管的阳极，第一稳压管的阴极与第一PNP管的基极相连且二者的连接点还通过一第一上拉电阻连接至一后端电源，第一 PNP管的发射极连接至后端电源，其集电极为上桥PWM信号输出端且通过一第一对地电阻(R4)接地，所述第一光耦是低速光耦，所述第一 RC电路包括有第二限流电阻及并联于第二限流电阻的第一加速电容，该第一加速电容用于加快第一 PNP管的开/关速度；一下桥驱动电路，其包括有第二光耦、第二 RC电路、第二稳压管及第二 PNP管，所述第二光耦中发光管的阳极连接前端电源，其阴极连接有一第三限流电阻，该第三限流电阻的另一端为下桥PWM信号输入端，第二光耦中光敏管的发射极接地，其集电极通过第二 RC电路连接至第二稳压管的阳极，第二稳压管的阴极与第二 PNP管的基极相连且二者的连接点还通过一第二上拉电阻连接至后端电源，第二 PNP管的发射极连接至后端电源，其集电极为下桥PWM信号输出端且通过一第二对地电阻接地，所述第二光耦是低速光耦，所述第二 RC电路包括有第四限流电阻及并联于第四限流电阻的第二加速电容，该第二加速电容用于加快第二 PNP管的开/关速度；一互锁电路，其包括有第一二极管及第二二极管，该第一二极管的阳极接上桥PWM信号输出端，阴极接第二稳压管的阳极，其用于反馈上桥PWM信号输出端的高电平信号并作为钳位电压而钳住第二稳压管，以令第二 PNP管呈关断状态，该第二二极管的阳极接下桥PWM信号输出端，阴极接第一稳压管的阳极，其用于反馈下桥驱动信号输出端的高电平信号并作为钳位电压而钳住第一稳压管，以令第二 PNP管呈关断状态。本技术公开的一种IPM隔离互锁驱动电路中，利用价格低廉的低速光耦实现信号的隔离传输，利用加速电容提高电路的传输速率，利用稳压管提高电路的抗干扰能力，再以双二极管实现上下桥的互锁。因此，本技术相比现有的IPM隔离驱动电路，不仅成本低廉而且抗干扰能力强、可靠性好。附图说明图I为本技术的电路原理图。具体实施方式以下结合附图和实施例对本技术作更详细的描述。·本技术公开的一种IPM隔离互锁驱动电路，其包括有三路结构相同的二桥臂驱动电路，如图I所示，每路二桥臂驱动电路包括有—上桥驱动电路10,其包括有第一光稱U1、第一 RC电路100、第一稳压管Zl及第一PNP管Tl，第一光耦Ul中发光管的阳极连接有一前端电源VCC，其阴极连接有一第一限流电阻R1，该第一限流电阻Rl的另一端为上桥PWM信号输入端PWMl IN，第一光耦Ul中光敏管的发射极接地，其集电极通过第一 RC电路100连接至第一稳压管Zl的阳极，第一稳压管Zl的阴极与第一PNP管Tl的基极相连且二者的连接点还通过一第一上拉电阻R3连接至一后端电源VDD，第一 PNP管Tl的发射极连接至后端电源VDD，其集电极为上桥PWM信号输出端PWM2 OUT且通过一第一对地电阻R4接地，第一光耦Ul是低速光耦，第一 RC电路100包括有第二限流电阻R2及并联于第二限流电阻R2的第一加速电容Cl，该第一加速电容Cl用于加快第一 PNP管Tl的开/关速度。上桥驱动电路10中，第一光稱Ui是成本低廉的低速光I禹,在光I禹的输出侧还连接有带第一加速电容Cl的第一 RC电路100，该第一加速电容Cl用于泄放第一 PNP管Tl基极积累的电荷，以缩短第一 PNP管Tl的退饱和时间，提高其开通速度，使上桥驱动电路10具有良好的传输速率。同时，当第一光稱Ul中的光敏管导通时,第一稳压管Zl的阳极被拉低，由于第一稳压管Zl的反向击穿特性，且两端电压达到稳压值后才会导通，所以电路中的任何干扰信号都因无法使第一稳压管Zl反向击穿而不能开通第一PNP管Tl，提高了电路的抗干扰能力。因此，该电路不仅成本低廉而且抗干扰能力强。一下桥驱动电路11，其包括有第二光耦U2、第二 RC电路110、第二稳压管Z2及第二PNP管T2，第二光耦U2中发光管的阳极连接前端电源VCC，其阴极连接有一第三限流电阻R5，该第三限流电阻R5的另一端为下桥PWM信号输入端PWM2 IN，第二光耦U2中光敏管的发射极接地，其集电极通过第二 RC电路110连接至第二稳压管Z2的阳极，第二稳压管Z2的阴极与第二 PNP管T2的基极相连且二者的连接点还通过一第二上拉电阻R7连接至后端电源VDD，第二 PNP管T2的发射极连接至后端电源VDD，其集电极为下桥PWM信号输出端PWM2 OUT且通过一第二对地电阻R8接地，第二光耦Ul是低速光耦，第二 RC电路110包括有第四限流电阻R6及并联于第四限流电阻R6的第二加速电容C2，该第二加速电容C2用于加快第二 PNP管T2的开/关速度。下桥驱动电路11与上桥驱动电路10结构相同，第二光耦U2同样采用成本低廉的低速光稱，同时利用第二加速电容C2提高电路的传输速率，再以第二稳压管Z2提高电路的抗干扰能力。一互锁电路12，其包括有第一二极管Dl及第二二极管D2，该第一二极管Dl的阳极接上桥PWM信号输出端PWMl OUT,阴极接第二稳压管Z2的阳极，其用于反馈上桥PWM信号输出端PWMl OUT的高电平信号并作为钳位电压而钳住第二稳压管Z2，以令第二PNP管T2呈关断状态。该第二二极管D2的阳极接下桥PWM信号输出端PWM2 0UT，阴极接第一稳压管Zl的阳极，用于反馈下桥驱动信号输出端的高电平信号并作为钳位电压而钳住第一稳压管Zl,以令第二 PNP管T2呈关断状态。互锁电路12中，当上桥PWM信号输出端PWMl OUT输出高电平时，第一二极管Dl导通，第二稳压管Z2的阳极呈高电平状态，由于第一稳压管Z2的阴极通过上拉电阻R7连接至后端电源VDD，使第二稳压管Z2因其两端均为高电平状态而截止，此时，第二 PNP管T2关断，使下桥PWM信本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种IPM隔离互锁驱动电路，其包括有三路结构相同的二桥臂驱动电路，其特征在于，每路二桥臂驱动电路包括有：一上桥驱动电路（10），其包括有第一光耦（U1）、第一RC电路（100）、第一稳压管（Z1）及第一PNP管（T1），第一光耦（U1）中发光管的阳极连接有一前端电源（VCC），其阴极连接有一第一限流电阻（R1），该第一限流电阻（R1）的另一端为上桥PWM信号输入端（PWM1？IN），第一光耦（U1）中光敏管的发射极接地，其集电极通过第一RC电路（100）连接至第一稳压管（Z1）的阳极，第一稳压管（Z1）的阴极与第一PNP管（T1）的基极相连且二者的连接点还通过一第一上拉电阻（R3）连接至一后端电源（VDD），第一PNP管（T1）的发射极连接至后端电源（VDD），其集电极为上桥PWM信号输出端（PWM2OUT）且通过一第一对地电阻（R4）接地，所述第一光耦（U1）是低速光耦，所述第一RC电路（100）包括有第二限流电阻（R2）及并联于第二限流电阻（R2）的第一加速电容（C1），该第一加速电容（C1）用于加快第一PNP管（T1）的开/关速度；一下桥驱动电路（11），其包括有第二光耦（U2）、第二RC电路（110）、第二稳压管（Z2）及第二PNP管（T2），所述第二光耦（U2）中发光管的阳极连接前端电源（VCC），其阴极连接有一第三限流电阻（R5），该第三限流电阻（R5）的另一端为下桥PWM信号输入端（PWM2？IN），第二光耦（U2）中光敏管的发射极接地，其集电极通过第二RC电路（110）连接至第二稳压管（Z2）的阳极，第二稳压管（Z2）的阴极与第二PNP管（T2）的基极相连且二者的连接点还通过一第二上拉电阻（R7）连接至后端电源（VDD），第二PNP管（T2）的发射极连接至后端电源（VDD），其集电极为下桥PWM信号输出端（PWM2OUT）且通过一第二对地电阻（R8）接地，所述第二光耦（U1）是低速光耦， 所述第二RC电路（110）包括有第四限流电阻（R6）及并联于第四限流电阻（R6）的第二加速电容（C2），该第二加速电容（C2）用于加快第二PNP管（T2）的开/关速度；一互锁电路（12），其包括有第一二极管（D1）及第二二极管（D2），该第一二极管（D1）的阳极接上桥PWM信号输出端（PWM1？OUT），阴极接第二稳压管（Z2）的阳极，其用于反馈上桥PWM信号输出端（PWM1？OUT）的高电平信号并作为钳位电压而钳住第二稳压管（Z2），以令第二PNP管（T2）呈关断状态，该第二二极管（D2）的阳极接下桥PWM信号输出端（PWM2？OUT），阴极接第一稳压管（Z1）的阳极，其用于反馈下桥驱动信号输出端的高电平信号并作为钳位电压而钳住第一稳压管（Z1），以令第二PNP管（T2）呈关断状态。...

【技术特征摘要】
1.一种IPM隔离互锁驱动电路，其包括有三路结构相同的二桥臂驱动电路，其特征在于，每路二桥臂驱动电路包括有 一上桥驱动电路(10),其包括有第一光稱(U1)、第一 RC电路(100)、第一稳压管(Zl)及第一 PNP管(TI)，第一光耦(Ul)中发光管的阳极连接有一前端电源(VCC)，其阴极连接有一第一限流电阻(Rl)，该第一限流电阻(Rl)的另一端为上桥PWM信号输入端(PWMl IN),H一光耦(Ul)中光敏管的发射极接地，其集电极通过第一 RC电路(100)连接至第一稳压管(Zl)的阳极，第一稳压管(Zl)的阴极与第一 PNP管(Tl)的基极相连且二者的连接点还通过一第一上拉电阻(R3)连接至一后端电源(VDD)，第一 PNP管(Tl)的发射极连接至后端电源(VDD)，其集电极为上桥PWM信号输出端(PWM20UT)且通过一第一对地电阻(R4)接地，所述第一光耦(Ul)是低速光耦，所述第一 RC电路(100)包括有第二限流电阻(R2)及并联于第二限流电阻(R2)的第一加速电容(Cl)，该第一加速电容(Cl)用于加快第一 PNP管(Tl)的开/关速度； 一下桥驱动电路(11)，其包括有第二光耦(U2 )、第二 RC电路(110 )、第二稳压管(Z2 )及第二 PNP管(T2 )，所述第二光耦(U2 )中发光管的阳极连接前端电源(VCC )，其阴极连接有一第三限流电阻(R5...

【专利技术属性】
技术研发人员：李旭，沈鸿，
申请(专利权)人：深圳市易能电气技术有限公司，
类型：实用新型
国别省市：