[实用新型]绝缘栅双极型晶体管的驱动电路

说明书

技术领域

本实用新型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。

实用新型内容

本实用新型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。

本实用新型提供一种绝缘栅双极型晶体管的驱动电路，包括：

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的高压隔离驱动电源；

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的驱动信号调制电路；

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的逻辑保护电路；

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的故障反馈电路。

如上所述的绝缘栅双极型晶体管的驱动电路，其中，所述逻辑保护电路，包括：

用于监测所述绝缘栅双极型晶体管是否处于关断状态，在所述绝缘栅双极型晶体管处于关断状态时将监测到的关断状态信息反馈至所述第二设备；接收所述第二设备依据所述关断状态信息输出的箝位控制驱动信号对所述绝缘栅双极型晶体管进行箝位控制的有源箝位控制电路；

用于监测绝缘栅双极型晶体管集电极和发射极之间的电压信息，在所述电压超过预设电压值时将监测到的电压信息反馈至所述第二设备，以使所述第二设备依据所述电压信息调整输出的所述驱动脉冲信号对所述绝缘栅双极型晶体管进行退饱和保护的退饱和保护电路；

用于监测所述高压隔离驱动电源输出的正向驱动电压和负向驱动电压，当所述正向驱动电压超出预设正向驱动电压值时或所述负向驱动电压超出预设负向驱动电压值时断开所述高压隔离驱动电源向所述绝缘栅双极型晶体管输出驱动电压的驱动电源监测电路。

如上所述的绝缘栅双极型晶体管的驱动电路，其中，所述有源箝位控制电路包括：稳压二极管、三极管和第一电阻；其中，

所述稳压二极管的正极与所述三极管的集电极相连，所述稳压二极管的负极与所述绝缘栅双极型晶体管的集电极相连；

所述三极管的发射极与所述第一电阻的一端相连，所述三极管的栅极与所述第二设备的箝位控制驱动信号输出端相连；

所述第一电阻的另一端与所述绝缘栅双极型晶体管的栅极相连。

如上所述的绝缘栅双极型晶体管的驱动电路，其中，所述退饱和保护电路包括：比较器、第二电阻和第三电阻；其中，

所述第二电阻的一端与所述绝缘栅双极型晶体管的集电极相连，另一端与所述比较器的第一输入端相连；

所述比较器的第二输入端用于接入饱和下限信号，所述比较器的比较结果输出端与所述第二设备的工作状态信息输入端相连；

所述第三电阻的一端与所述比较器的第一输入端相连，所述第三电阻的另一端与所述绝缘栅双极型晶体管的发射极相连。

如上所述的绝缘栅双极型晶体管的驱动电路，所述第二设备的驱动脉冲信号输出端通过光电转换板上的光纤电路与所述驱动信号调制电路的输入端连接。

如上所述的绝缘栅双极型晶体管的驱动电路，所述故障反馈电路生成的故障反馈信号通过光电转换板上的光纤电路传输至所述第二设备。