[发明专利]绝缘栅双极型晶体管的驱动电路

说明书

技术领域

本发明涉及绝缘栅双极型晶体管驱动技术，尤其涉及一种绝缘栅双极型晶体管的驱动电路。

背景技术

功率模块是机车变流器中最关键的部件之一，其驱动电路的设计，对整个功率模块正确、可靠的工作有着极其重要的影响。现有技术中驱动电路大多采用即插即用的方式，即驱动电路通过电缆与绝缘栅双极型晶体管（Insulated Gate Bipolar Transistor，以下简称IGBT）的辅助端子连接，实现IGBT的驱动与保护功能。现有的驱动电路普遍存在以下缺点：

1、IGBT的驱动电路中杂散电感较大，在IGBT开关过程中会在IGBT器件上产生较高的电压尖峰，对功率器件有一定的冲击，影响功率器件的寿命，也可能导致IGBT超过安全工作区而损坏，从而降低功率变换电路的可靠性。

2、驱动电路的抗干扰性能差，且驱动电路中的保护电路功能单一，无法很好满足IGBT使用过程中出现的过流、过压、短路等状况下的可靠工作。

3、驱动电路与IGBT采用电缆连接，传输信号的抗干扰性能差。

发明内容

本发明提供一种绝缘栅双极型晶体管的驱动电路，以提高电路的抗干扰性，以及在高压、大电流工作环境下的工作可靠性。

本发明提供一种绝缘栅双极型晶体管的驱动电路，包括：高压隔离驱动电源、驱动信号调制电路、逻辑保护电路和故障反馈电路；其中，

所述高压隔离驱动电源，用于将接收自第一设备输出的单向直流电压转化为驱动绝缘栅双极型晶体管所需的正负双向驱动电压，并电气隔离处于所述高压隔离驱动电源接入端和输出端的两侧回路；

所述驱动信号调制电路，用于对接收自第二设备输出的驱动脉冲信号进行调制和放大处理，并将放大后的脉冲信号输出至所述绝缘栅双极型晶体管；

所述逻辑保护电路，用于监测所述绝缘栅双极型晶体管的工作状态信息，并将所述工作状态信息输出至所述第二设备，以使所述第二设备依据所述工作状态信息对所述绝缘栅双极型晶体管进行相应的保护响应；

所述故障反馈电路，用于在监测到所述绝缘栅双极型晶体管发生故障时生成故障反馈信号，并将该故障反馈信号反馈至所述第二设备，以使所述第二设备停止向所述驱动信号调制电路输出所述驱动脉冲信号。

本发明的技术效果是：本发明提供的绝缘栅双极型晶体管的驱动电路中，高压隔离驱动电源的设置可有效的增强驱动回路的抗干扰性能；逻辑保护电路可有效提高驱动电路的工作可靠性，降低故障率；所述故障反馈电路通过监测IGBT是否出现故障，并能在出现故障时及时反馈信号，以使接收到该反馈信号的控制设备停止向所述驱动信号调制电路输出所述驱动脉冲信号，以免损坏IGBT。此外，本发明提供的绝缘栅双极型晶体管的驱动电路结构简单，较易实现。

附图说明

图1为本发明提供的所述绝缘栅双极型晶体管的驱动电路实施例的结构示意图；

图2为本发明提供的所述绝缘栅双极型晶体管的驱动电路实施例中箝位控制电路和绝缘栅双极型晶体管退饱和保护电路实施例的电路原理图；

图3为本发明提供的所述绝缘栅双极型晶体管的驱动电路实施例的一具体应用实例的结构示意图；

图4为本发明提供的所述绝缘栅双极型晶体管的驱动电路实施例的一具体应用实例的电路原理图。

具体实施方式

如图1所示，本发明提供的绝缘栅双极型晶体管（以下简称IGBT）的驱动电路实施例的原理图。本实施例所述IGBT的驱动电路包括：高压隔离驱动电源1、驱动信号调制电路2、逻辑保护电路3和故障反馈电路4。其中，所述高压隔离驱动电源1用于将接收自第一设备5输出的单向直流电压转化为驱动绝缘栅双极型晶体管9所需的正负双向驱动电压，并电气隔离处于所述高压隔离驱动电源接入端和输出端的两侧回路；即图1中所示的处于高压隔离驱动电源1输入端的低压回路7和处于高压隔离驱动电源1输出端的高压回路8。所述驱动信号调制电路2用于对接收自第二设备6输出的驱动脉冲信号进行调制和放大处理，并将放大后的脉冲信号输出至所述绝缘栅双极型晶体管9。所述逻辑保护电路3用于监测所述绝缘栅双极型晶体管9的工作状态信息，并将所述工作状态信息输出至所述第二设备，以使所述第二设备依据所述工作状态信息对所述绝缘栅双极型晶体管9进行相应的保护响应。所述故障反馈电路4用于在监测到所述绝缘栅双极型晶体管9发生故障时生成故障反馈信号，并将该故障反馈信号反馈至所述第二设备6，以使所述第二设备6停止向所述驱动信号调制电路2输出所述驱动脉冲信号。