[实用新型]一种IGBT驱动电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种IGBT驱动技术，尤其是涉及一种IGBT驱动电路。 

背景技术

IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)是MOSFET管和双极晶体管的复合器件，它既具有MOSFE管易驱动的特点，又具有功率晶体管高电压和电流大等优点。IGBT可发挥出MOSFET管和功率晶体管各自的优点，正常情况下可工作于几十kHz的频率范围内，故在较高频率应用领域和大功率应用领域取得了广泛应用。

IGBT是电压控制型器件，其发射极和栅极之间是绝缘的二氧化硅结构，因而低频的静态驱动功率接近于0。但是IGBT的栅极和发射极之间存在较大的寄生电容，小功率的IGBT的栅极电容Cgs一般在10～100pF,大功率的栅极电容能达到1～nF,因此需要提供较大的驱动功率和一定的峰值电流。

现有的IGBT驱动电路通常有以下几种：光耦隔离型驱动电路、脉冲变压型驱动电路和集成驱动电路。其中光耦隔离型驱动电路需要采用传输速度快的光偶，且作为大功率IGBT的驱动时，后级还需要增加调理整形电路以保证驱动波形的方正，成本较高。脉冲变压型驱动电路有三种类型：无源型、有源型和自给电源型，其中无源型使用变压器次级的输出直接驱动IGBT器件，驱动方法简单，成本较低，但是IGBT器件的栅极电容一般较大，其栅极和发射极之间的电压波形将有明显变形，驱动波形较差，有源型中变压器只提供隔离的信号，在次级另需设置整形放大电路来驱动IGBT器件，虽然驱动波形好，但是需要另外提供隔离的辅助电源供给整形放大电路，可能会引进寄生干扰，自给电源型是将PWM调制信号加在隔离脉冲变压器的初级，在次级通过直接整流得到自给电源，而PWM调制信号则需经过PWM驱动信号经解调、电平转换和功率放大后取得，驱动方法复杂，价格较高。集成驱动电路成本很高，通用性差，抗干扰能力较差，可靠性较差。

鉴此，设计一款成本低，驱动方法简单，驱动波形好，驱动功耗小，输入输出时延 小且可靠性高的IGBT驱动电路具有重要意义。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种成本低，驱动方法简单，驱动波形好，驱动功耗小，输入输出时延小且可靠性高特别是针对大功率的IGBT驱动电路。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种IGBT驱动电路，包括型号为IR2101的驱动芯片、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、电源、第一NMOS管、第二NMOS管、电感、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管、第五二极管、反相器和变压器，所述的第一电阻的一端、所述的第二电阻的一端和所述的驱动芯片的第7脚连接，所述的第三电阻的一端、所述的第四电阻的一端和所述的驱动芯片的第5脚连接，所述的驱动芯片的第2脚和所述的反相器的输入端连接且其连接端为IGBT驱动电路的信号输入端，所述的反相器的输出端和所述的驱动芯片的第3脚连接，所述的第一电阻的另一端、所述的第一二极管的阳极、所述的第一NMOS管的漏极、所述的电感的一端、所述的第四电容的一端和所述的驱动芯片的第6脚连接，所述的第四电容的另一端、所述的第五二极管的阴极和所述的驱动芯片的第8脚连接，所述的第二电阻的另一端、所述的第一二极管的阴极和所述的第一NMOS管的栅极连接，所述的第五二极管的阳极、所述的驱动芯片的第1脚、所述的第一NMOS管的源极、所述的第三电容的一端和所述的电源的正极输出端连接，所述的第三电容的另一端、所述的第一电容的一端和所述的第二电容的一端连接，所述的驱动芯片的第4脚、所述的第二电容的另一端、所述的第三电阻的另一端、所述的第二二极管的阳极、所述的第二NMOS管的漏极和所述的电源的负极输出端连接，所述的电源的负极输出端接地，所述的第四电阻的另一端、所述的第二二极管的阴极和所述的第二NMOS管的栅极连接，所述的第二NMOS管的源极、所述的电感的另一端和所述的变压器的初级线圈的一端连接，所述的第一电容的另一端和所述的变压器的初级线圈的另一端连接，所述的变压器的次级线圈的一端和所述的第五电阻的一端连接，所述的第五电阻的另一端和所述的第三二极管的阳极连接且其连接端为IGBT栅极驱动信号输出端，所述的第三二极管的阴极和所述的第四二极管的阴极连接，所述的第四二极管的阳极和所述的变压器的次级线圈的另一端连接且其连接端为IGBT发射 极驱动信号输出端，所述的IGBT发射极驱动信号输出端接地。