一种栅极改进型IGBT驱动电路制造技术

栅极改进型IGBT驱动电路，涉及一种单电源供电的短路保护的IGBT驱动电路。电气隔离开通电路，两级放大电路、射极跟随器、短路信号检测电路、IGBT短路保护电路及栅极电阻改进电路组成。本发明专利技术设计科学合理，利用高速光耦U1实现输入输出信号的电气隔离，能够使驱动电路与控制电路在电位上要严格隔离，而且适合高频应用场合。且本发明专利技术中短路保护电路运用集电极退饱和原理，在发生集电极电流过大时，减小IGBT的驱动电压GEV，在IGBT损坏之前，将其关断，从而保护了IGBT。栅极电阻改进电路实现在同一电路中不同要求的开通时间和关断时间。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术的涉及驱动电路，特别是一种单电源供电的短路保护的IGBT驱动电路。
技术介绍
绝缘门极双极型晶体管(Isolated Gate Bipolar Transistor简称IGBT)是复合了功率场效应管和电力晶体管的优点而产生的一种新型复合器件，具有输入阻抗高、工作速度快、热稳定性好驱动电路简单、通态电压低、耐压高和承受电流大等优点，因此现今应用日益广泛。但是IGBT良好特性的发挥往往因其栅极驱动电路设计上的不合理，制约着IGBT的推广及应用。性能良好的驱动电路，可使电力电子器件工作在较理想的开关状态，缩短开关时间，减少开关损耗，对装置的运行效率、可靠性、安全性都有重要的意义。但是在开关电源装置中，由于它工作在高压、大电流的条件下，使得IGBT容易损坏并且一般IGBT驱动电路常用一个栅极电阻无法满足同一电路中不同要求的开通时间和关断时间需求。
技术实现思路
本专利技术是针对上述问题，旨在提供一种改进型稳定可靠的具有短路保护功能并且可调节不同开通和关断的IGBT驱动电路。本专利技术的实现方式是电气隔离开通电路，两级放大电路、射极跟随器、短路信号检测电路、IGBT短路保护电路及栅极电阻改进电路组成，其中电气隔离开通电路由高速光耦Ul分别与电阻R1、R2、R3、R4、R5连接组成；两级放大电路由三极管Tl串并联三极管T2三极管T3、三极管T4、三极管T5连接组成；射极跟随器由三极管Tl和R7串联组成；短路信号检测电路由D2、电阻R6、电阻R12和T6串联组成；IGBT短路保护电路由在IGBT栅源之间并接的双向稳压管D4和D5，电阻R13和电阻Rll组成；栅极电阻改进电路由电阻RGl并联快恢复二极管Dl后与电阻RF2连接组成。本专利技术的有益技术效果是本专利技术中利用高速光耦Ul实现输入输出信号的电气隔离，能够使驱动电路与控制电路在电位上要严格隔离，而且适合高频应用场合。且本专利技术中短路保护电路运用集电极退饱和原理，在发生集电极电流过大时，减小IGBT的驱动电压GEV，在IGBT损坏之前，将其关断，从而保护了 IGBT。栅极电阻改进电路实现在同一电路中不同要求的开通时间和关断时间。附图说明图1是一般IGBT的驱动电路的原理图。图2是本专利技术中的栅极电阻改进实施例电路图之一。图3是本专利技术中的栅极电阻改进实施例电路图之一。图4是本专利技术中的栅极电阻改进实施例电路图之一。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步说明。参照图1，一般IGBT的驱动电路主要由电气隔离开通电路，两级放大电路、射极跟随器、短路信号检测电路、IGBT短路保护电路组成，其中电气隔离开通电路由高速光耦Ul分别与电阻R1、R2、R3、R4、R5连接组成；两级放大电路由三极管Tl串并联三极管T2三极管T3、三极管T4、三极管T5连接组成；射极跟随器由三极管Tl和R7串联组成；短路信号检测电路由D2、电阻R6、电阻R12和T6串联组成；IGBT短路保护电路由在IGBT栅源之间并接的双向稳压管D4和D5，电阻Rl3和电阻Rl1、门极串电阻Rg连接构成的一个负电压分压电路组成。参照图2与图3，在图1所示的一般IGBT的驱动电路基础上，将原单一栅极电阻Rg改成本专利技术中的栅极电阻改进电路，栅极电阻改进电路由电阻RGl并联快恢复二极管Dl后与电阻RF2连接组成，实现在同一电路中不同要求的开通时间和关断时间。参照图4，在图1所示的一般IGBT的驱动电路基础上，将原单一栅极电阻Rg改成本专利技术中的栅极电阻改进电路，栅极电阻改进电路由电阻RGl串联电阻RG2，且电阻RGl与快恢复二极管D I并联，电阻RG2与快恢复二极管D2并联组成，实现在同一电路中不同要求的开通时间和关断时间。正常工作时 当控制电路送来高电平信号时，高速光耦Ul截止，T1、T3、T5导通，而Τ2和Τ4截止，此时G点的电压为0V，而由于Rll和R13的分压作用，E点的电压为+9，所以在栅源之间产生-9V的电压，使IGBT快速关断，其中C3虑除高频信号。当控制电路送来低电平信号时，高速光耦Ul导通，Τ1、Τ3、Τ5截止，而Τ2和Τ4导通，此时G电压为+24V，E点的电压为+9，所以在栅源之间产生+15V的电压，使IGBT快速开通。短路故障时 当IGBT导通时，T6截止，A点的电位取决于D2、R6、R12和CESv的分压决定，当逆变电路的负载发生短路或上、下桥臂直通时而使集电极电流过大时，IGBT集电极退饱和，A点电位升高，从而T7导通，使得B点的电位升高Dl导通，使E点电压高，因为电容C3的电压不会突变，所以E点电压会按照指数规律持续升高，随着E点电压的升高，栅源极间的电压逐渐变低甚至完全关断，从而限制了集电极电流。避免了因集电极过流而损坏GIBT，当故障排除后，整个电路又会自动恢复正常工作。权利要求1.栅极改进型IGBT驱动电路，其特征在于包括电气隔离开通电路，两级放大电路、射极跟随器、短路信号检测电路、IGBT短路保护电路及栅极电阻改进电路组成，其中，所述的电气隔离开通电路由高速光耦Ul分别与电阻Rl、R2、R3、R4、R5连接组成；所述的两级放大电路由三极管Tl串并联三极管T2三极管T3、三极管T4、三极管T5连接组成；所述的射极跟随器由三极管Tl和R7串联组成；短路信号检测电路由D2、电阻R6、电阻Rl2和T6串联组成；所述的IGBT短路保护电路由在IGBT栅源之间并接的双向稳压管D4和D5，电阻R13和电阻Rll组成；所述的栅极电阻改进电路由电阻RGl并联快恢复二极管Dl后与电阻RF2连接组成。2.根据权利要求1所述的栅极改进型IGBT驱动电路，其特征在于所述的栅极电阻改进电路可以由电阻RGl串联电阻RG2，且电阻RGl与快恢复二极管D I并联，电阻RG2与快恢复二极管D2并联组成。全文摘要栅极改进型IGBT驱动电路，涉及一种单电源供电的短路保护的IGBT驱动电路。电气隔离开通电路，两级放大电路、射极跟随器、短路信号检测电路、IGBT短路保护电路及栅极电阻改进电路组成。本专利技术设计科学合理，利用高速光耦U1实现输入输出信号的电气隔离，能够使驱动电路与控制电路在电位上要严格隔离，而且适合高频应用场合。且本专利技术中短路保护电路运用集电极退饱和原理，在发生集电极电流过大时，减小IGBT的驱动电压GEV，在IGBT损坏之前，将其关断，从而保护了IGBT。栅极电阻改进电路实现在同一电路中不同要求的开通时间和关断时间。文档编号H03K17/08GK103001620SQ20121045646公开日2013年3月27日 申请日期2012年11月14日 优先权日2012年11月14日专利技术者胡圣发 申请人:武汉谋智科技信息技术有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
栅极改进型IGBT驱动电路，其特征在于包括：电气隔离开通电路，两级放大电路、射极跟随器、短路信号检测电路、IGBT短路保护电路及栅极电阻改进电路组成,其中，所述的电气隔离开通电路由高速光耦U1分别与电阻R1、R2、R3、R4、R5连接组成;所述的两级放大电路由三极管T1串并联三极管T2?三极管T3、?三极管T4、三极管?T5连接组成；所述的射极跟随器由三极管T1和R7串联组成；短路信号检测电路由D2、电阻R6、电阻R12?和T6串联组成；所述的IGBT短路保护电路由在IGBT栅源之间并接的双向稳压管?D4和D5，电阻R13和电阻R11组成；所述的栅极电阻改进电路由电阻RG1并联快恢复二极管D1后与电阻RF2连接组成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：胡圣发，
申请(专利权)人：武汉谋智科技信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：