一种IGBT驱动电路制造技术

本实用新型专利技术涉及一种IGBT驱动电路。包括上桥电路和下桥电路，上桥电路包括IGBT模块T1和第一吸收电路，下桥电路包括IGBT模块T2和第二吸收电路。本实用新型专利技术采用可靠简单的第一吸收电路和第二吸收电路，解决单电源自举驱动电路中存在的IGBT关断状态出现门极尖峰电压所带来的安全隐患，以充分发挥单电源自举驱动电路在IGBT驱动中的低成本、PCB布板尺寸小的优点，最终实现了低成本、小尺寸、高可靠性的IGBT驱动。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

IGBT driving circuit

The utility model relates to a IGBT driving circuit. The upper bridge circuit comprises an IGBT module T1 and a first absorption circuit, wherein the lower bridge circuit comprises a IGBT module T2 and a second absorption circuit. The utility model adopts a simple and reliable first absorption circuit and second absorption circuit, solve off state security risks brought about by the gate voltage spike bootstrap exists in the drive circuit of IGBT single power supply, in order to make full use of single power driven circuit in a IGBT driver with low cost and small size PCB layout advantages. The final realization of low cost, small size, high reliability of the IGBT driver.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电力电子，尤其涉及一种IGBT驱动电路。
技术介绍
以IGBT半导体为核心的一系列大功率开关管如IPM、PIM等模块的应用越来越广泛，无论电家、工业甚至军事领域凡涉及到电力变换的应用场合，IGBT器件都扮演着重要的开关角色，其可靠性依赖于驱动电路的可靠性。在IGBT驱动技术方面尽管越来越成熟，但在一些成本要求极为苛刻的应用产品中，为节省开关电源成本、节省PCB面积等，不得不采用单电源的自举电路方式实现多个不共地的IGBT驱动电路供电，在此情况下，依据IGBT自身固有的特点，凡集电极与发射极之间电压出现变化时可能造成米勒电容的充放电现象，比如当同一相位上的上桥电路处于关断状态后，一旦同一相的下桥电路的IGBT模块开通，则在开通瞬间由于上桥电路的IGBT模块集电极与发射极之间电压出现突增，上桥电路的IGBT模块门极上会自然产生一个较高的电压突波，这种突波有时可能幅值较大，超过IGBT模块开通的门槛电压，导致本来处于关断状态的上桥电路出现短时间的导通，这一上下桥出现同时导通的情况在程度较轻时可能只造成IGBT模块的损耗增加而发热严重，程度较重时，可能进一步导致直通电流超过IGBT模块可承受的最大值而损坏IGBT模块。在当前的技术背景下，一般只能采用增加门极驱动电阻值以延长IGBT模块开通时间或增加门极驱动电容的方式以减缓此尖峰的幅值，此传统的技术方法是以增加了 IGBT模块开关损耗的方式换得驱动尖峰值的降低，且可降低的程度非常有限，当应用于更高电压等级的逆变中时，该效果更加达不到安全应用的目的，而只能改用高成本的多绕组正负压电源的驱动方式。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种能消除门极驱动尖峰电压的IGBT驱动电路。为实现上述目的，本技术采用以下技术方案:一种IGBT驱动电路，包括上桥电路和下桥电路。上桥电路包括IGBT模块Tl和第一吸收电路，第一吸收电路包括NPN管Q1、PNP管Q2和电容Cl，PNP管Q2发射极连接IGBT模块Tl的门极，PNP管Q2集电极连接IGBT模块Tl的发射极，PNP管Q2的基极与IGBT模块Tl的门极之间串联电阻R5，PNP管Q2的基极连接NPN管Ql的集电极，NPN管Ql的发射极通过驱动电阻Rgl连接IGBT模块Tl的门极，NPN管Ql的基极与前端电源VPP之间串联电阻R1，NPN管Ql的基极和发射极之间并联电阻R2和电容Cl ;下桥电路包括IGBT模块T2和第二吸收电路，第二吸收电路包括NPN管Q3、PNP管Q4和电容C2，PNP管Q4发射极连接IGBT模块T2的门极，PNP管Q4集电极连接IGBT模块T2的发射极，PNP管Q4的基极与IGBT模块T2的门极之间串联电阻R6，PNP管Q4的基极连接NPN管Q3的集电极，NPN管Q3的发射极通过驱动电阻Rg2连接IGBT模块T2的门极，NPN管Q3的基极与前端电源VPP之间串联电阻R3，NPN管Q3的基极和发射极之间并联电阻R4和电容C2。上桥电路还包括光耦自举驱动电路，光耦自举驱动电路包括驱动光耦PCl，驱动光耦PCl的信号输出引脚通过驱动电阻Rgl连接IGBT模块Tl的门极，输出电源正引脚连接前端电源VPP，输出电源地引脚连接IGBT模块Tl的发射极，IGBT模块Tl的集电极连接逆变桥母线电压正极P。上桥电路的光耦自举驱动电路还包括二极管Dl、电阻R9和电解电容El，电解电容El和稳压管Z1、电容C3并联于上桥电路的驱动光I禹PCl的输出电源正引脚与输出电源地引脚之间，稳压管Zl阴极连接输出电源正引脚，电解电容El正极连接输出电源正引脚，电阻R9和二极管Dl串联在上桥电路的电阻Rl与前端电源VPP之间，二极管Dl的阳极连接前端电源VPP，二极管Dl的阴极连接电阻R9。下桥电路还包括光耦自举驱动电路，光耦自举驱动电路包括驱动光耦PC2，驱动光耦PC2的信号输出引脚通过驱动电阻Rg2连接IGBT模块T2的门极，输出电源正引脚连接前端电源VPP，输出电源地引脚连接IGBT模块T2的发射极和COM地，IGBT模块T2的集电极连接IGBT模块Tl的发射极，IGBT模块T2的发射极连接逆变桥母线电压负极N。下桥电路的光耦自举驱动电路还包括电容C4，电容C4并联于下桥电路的驱动光耦PC2的输出电源正引脚与输出电源地引脚之间。本技术与现有技术相比的有益效果是:本技术采用可靠简单的第一吸收电路和第二吸收电路，解决单电源自举驱动电路中存在的IGBT关断状态出现门极尖峰电压所带来的安全隐患，以充分发挥单电源自举驱动电路在IGBT驱动中的低成本、PCB布板尺寸小的优点，最终实现了低成本、小尺寸、高可靠性的IGBT驱动。附图说明图1为本技术IGBT驱动电路原理图。具体实施方式为了更充分理解本技术的
技术实现思路
，下面结合具体实施例对本技术的技术方案进一步介绍和说明。本技术IGBT驱动电路原理，如图1所示。上桥电路10包括IGBT模块Tl和第一吸收电路11，第一吸收电路11包括NPN管Ql、PNP管Q2和电容Cl，PNP管Q2发射极连接IGBT模块Tl的门极，PNP管Q2集电极连接IGBT模块Tl的发射极，PNP管Q2的基极与IGBT模块Tl的门极之间串联电阻R5，PNP管Q2的基极连接NPN管Ql的集电极，NPN管Ql的发射极通过驱动电阻Rgl连接IGBT模块Tl的门极，NPN管Ql的基极与前端电源VPP之间串联电阻Rl，NPN管Ql的基极和发射极之间并联电阻R2和电容Cl。下桥电路20包括IGBT模块T2和第二吸收电路21，第二吸收电路21包括NPN管Q3、PNP管Q4和电容C2，PNP管Q4发射极连接IGBT模块T2的门极，PNP管Q4集电极连接IGBT模块T2的发射极，PNP管Q4的基极与IGBT模块T2的门极之间串联电阻R6，PNP管Q4的基极连接NPN管Q3的集电极，NPN管Q3的发射极通过驱动电阻Rg2连接IGBT模块T2的门极，NPN管Q3的基极与前端电源VPP之间串联电阻R3，NPN管Q3的基极和发射极之间并联电阻R4和电容C2。上桥电路10还包括光耦自举驱动电路，光耦自举驱动电路包括驱动光耦PCl，驱动光耦PCl的信号输出引脚通过驱动电阻Rgl连接IGBT模块Tl的门极，输出电源正引脚连接前端电源VPP，输出电源地引脚连接IGBT模块Tl的发射极，IGBT模块Tl的集电极连接逆变桥母线电压正极P。上桥电路10的光耦自举驱动电路还包括二极管D1、电阻R9和电解电容El，电解电容El和稳压管Z1、电容C3并联于上桥电路10的驱动光耦PCl的输出电源正引脚与输出电源地引脚之间，稳压管Zl阴极连接输出电源正引脚，电解电容El正极连接输出电源正引脚，电阻R9和二极管Dl串联在上桥电路10的电阻Rl与前端电源VPP之间，二极管Dl的阳极连接前端电源VPP，二极管Dl的阴极连接电阻R9。下桥电路20还包括光耦自举驱动电路，光耦自举驱动电路包括驱动光耦PC2，驱动光耦PC2的信号输出引脚通过驱动电阻Rg2连接IGBT模块T2的门极，输出电源正引脚连接前端电源VPP，输出电源地引脚连接IGBT模块T2的发射极和COM地，IGBT模块T2的集电极连接IGBT模块Tl的发射极，IGBT模块T2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种IGBT驱动电路，包括上桥电路(10)和下桥电路(20)，其特征在于，所述上桥电路(10)包括IGBT模块T1和第一吸收电路(11)，所述第一吸收电路(11)包括NPN管Q1、PNP管Q2和电容C1，PNP管Q2发射极连接IGBT模块T1的门极，PNP管Q2集电极连接IGBT模块T1的发射极，PNP管Q2的基极与IGBT模块T1的门极之间串联电阻R5，PNP管Q2的基极连接NPN管Q1的集电极，NPN管Q1的发射极通过驱动电阻Rg1连接IGBT模块T1的门极，NPN管Q1的基极与前端电源VPP之间串联电阻R1，NPN管Q1的基极和发射极之间并联电阻R2和电容C1；所述下桥电路(20)包括IGBT模块T2和第二吸收电路(21)，所述第二吸收电路(21)包括NPN管Q3、PNP管Q4和电容C2，PNP管Q4发射极连接IGBT模块T2的门极，PNP管Q4集电极连接IGBT模块T2的发射极，PNP管Q4的基极与IGBT模块T2的门极之间串联电阻R6，PNP管Q4的基极连接NPN管Q3的集电极，NPN管Q3的发射极通过驱动电阻Rg2连接IGBT模块T2的门极，NPN管Q3的基极与前端电源VPP之间串联电阻R3，NPN管Q3的基极和发射极之间并联电阻R4和电容C2。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李旭，
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：