[实用新型]大功率高压脉冲电源驱动电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及脉冲电源技术领域，特别是一种大功率高压脉冲电源驱动电路。

技术背景

大功率微波发射机由调制器、高压电源控保、主控单元等构成。由于高压脉冲调制器是大功率微波发射机的重要组成部分，发射机的射频脉冲取决于高压脉冲调制器，故大功率微波发射机的主要设计是高压脉冲调制器和高压电源的设计。

中国专利文献CN1635703A公开了一种大功率微波功率放大器高压脉冲电源，提出了一种低压电源直接产生大功率高压脉冲电源的方案，具体是一种大功率微波功率放大器高压脉冲电源，包括驱动电路、绝缘栅双极晶体管、电容、脉冲变压器和固态电源，在驱动电路和脉冲变压器之间并联有两只绝缘栅双极晶体管IGBT （全称为Insulated Gate Bipolar Transistor），驱动电路输出端与两绝缘栅双极晶体管输入端相连，绝缘栅双极晶体管与脉冲变压器之间设有电容；绝缘栅双极晶体管的电源由固态电源提供，解决传统方法中人工线须与速调管阻抗匹配、脉冲宽度做成即不可调、体积重量大的技术问题，该方法控制两个IGBT分时工作，形成对电容的充放电，作为对电容充放电的开关，利用电容瞬间放电产生大功率脉冲。相对现有技术，该技术方案体积小、性能稳定，但IGBT耐过流能力与耐过压能力较差，仅为几微秒；上述专利文献中的两个IGBT的分时工作完全靠软件控制，如果软件运行出现问题，则会导致两个IGBT同时导通，出现电压尖峰，损坏IGBT。同时，作为IGBT的专用驱动芯片，EXB841有着很多优点，能够满足一般用户的要求。但在大功率高压脉冲电源等具有较大电磁干扰的应用场合，其不足之处显而易见。上述专利文献应用于大功率高压脉冲电源， EXB841过流保护阈值过高。通常IGBT在通过额定电流时导通压降约为3.5V，而EXB841的过流识别阈值为7.5V左右，对应电流为额定电流的2-3倍，此时IGBT已严重过流，容易损坏。IGBT在导通的瞬间，会出现电压尖峰（即电压尖脉冲），使得所述IGBT在导通的瞬间振荡电压较大，而驱动芯片EXB841的过流识别阈值过大，导致无法及时识别，使得IGBT因严重过流而损坏。

实用新型内容

为此，本实用新型所要解决的是现有IGBT驱动电路控制下容易损坏绝缘栅双极晶体管的技术问题，提供一种能彻底避免两个绝缘栅双极晶体管（IGBT）同时导通的大功率高压脉冲电源驱动电路。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案如下：

一种大功率高压脉冲电源驱动电路，包括：第一驱动模块，所述第一驱动模块的输出端与第一绝缘栅双极晶体管的栅极相连；第二驱动模块，所述第二驱动模块的输出端与第二绝缘栅双极晶体管的栅极相连；每个所述驱动模块包括绝缘栅双极晶体管驱动芯片和与非门，所述与非门的输出端与所述驱动芯片的控制信号输入端相连；所述与非门的一个输入端接输入信号，所述与非门的另一个输入端接另一个所述驱动模块连接的绝缘栅双极晶体管的发射极。

所述的大功率高压脉冲电源驱动电路，还包括：基极和发射极保护电路单元，包括第一基极和发射极保护电路单元和第二基极和发射极保护电路单元；所述第一基极和发射极保护电路单元并联在所述第一绝缘栅双极晶体管的基极和发射极之间；所述第二基极和发射极保护电路单元并联在所述第二绝缘栅双极晶体管的基极和发射极之间

所述的大功率高压脉冲电源驱动电路，还包括并联在所述第一绝缘栅双极晶体管的集电极和发射极之间的集电极和发射极保护电路单元。

所述集电极和发射极保护电路单元包括二极管和限流电阻，所述二极管的正极与所述限流电阻的一端相连，所述二极管的负极与所述电容单元的电容相连，所述限流电阻的另一端接地。

本实用新型的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

本实用新型的驱动电路中采用了与非门，从硬件上保证两个IGBT可靠分时工作，避免因软件控制出现问题而导致的两个IGBT同时导通，确保了本实用新型的大功率脉冲电源工作的稳定性和可靠性。

同时，基极和发射极保护电路单元形成一个限幅电路，防止基极电荷积累，使IGBT导通速度减慢，降低控制脉冲信号的前后沿陡度，抑制振荡，减小IGBT基极和发射极之间的电压尖峰，进而保护IGBT在导通瞬间不被损坏。

附图说明

为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中

图1为实用新型大功率高压脉冲电源一个实施例的结构框图；