[实用新型]一种IGBT上下桥臂死区延时时间调节电路

说明书

技术领域

本实用新型属于IGBT驱动领域，更具体地，涉及一种IGBT上下 桥臂死区延时时间调节电路。

背景技术

在逆变IGBT驱动设计中，因上下桥臂直通将造成IGBT过流故障， 甚至导致IGBT永久损坏或爆炸，虽然通过软件延时可以解决IGBT上 下桥臂直通问题，但当采用外购控制板卡进行逆变器二次开发，会出 现控制死区时间不可调的情况，而IGBT上下桥臂死区时间过大会造 成死区补偿不足，控制性能下降、特别是在低频时性能下降尤为明显； IGBT上下桥臂死区时间过小会造成短时的IGBT上下桥臂直通，从而 导致IGBT故障，使开发产品性能、可靠性及使用寿命下降。

实用新型内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本实用新型提供了一种 IGBT上下桥臂死区延时时间调节电路，其通过对电路中上、下桥臂 RC延时电路以及与(或)门等关键部件的布局进行研究，实现了死 区时间的可调，同时具备控制性能可控的优势，因而尤其适用于功率 管的电机控制桥电路。

为实现上述目的，按照本实用新型的一个方面，提供了一种IGBT 上下桥臂死区延时时间调节电路，其特征在于，该电路包括上、下桥 臂；

所述上桥臂包括第一反相器、第一RC延时电路、第二反向器以 及第一或门；上桥臂输入信号连接所述第一反相器的输入端，所述第 一反相器输出端连接所述第一RC延时电路，所述第一RC延时电路连 接第二反相器，所述第二反相器与所述上桥臂输入信号输出端连接第 一或门电路输入端；

所述下桥臂包括第三反相器、第二RC延时电路、第四反向器以 及第二或门；下桥臂输入信号连接所述第三反相器的输入端，所述第 三反相器输出端连接所述第二RC延时电路，所述第二RC延时电路连 接第四反相器，所述第四反相器与所述下桥臂输入信号输出端连接第 二或门电路输入端。

优选地，所述第二反相器和第四反向器采用施密特反相器。

优选地，采用与门电路替换第一或门电路和第二或门电路。

总体而言，通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相 比，能够取得下列有益效果：

(1)本实用新型的调节电路由于采用了上下桥臂的RC延时电路 以及与(或)门，实现了死区时间可调，同时改善了控制性能；

(2)本实用新型由于采用了施密特反向器，使得延时后输出的 波形曲线变陡，达到死区时间精确可控。

附图说明

图1是死区时间调节电路图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下 结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解， 此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本 实用新型。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到 的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

本实用新型采用反相器、一阶RC延时，施密特反向器及或(与) 门完成逆变器IGBT上下桥臂死区时间的调节，死区时间的大小由RC 时间常数决定。

如图所示，本实用新型的逆变器上下桥臂驱动信号为一对互逆信 号，即上桥臂开启时下桥臂关闭、下桥臂开启时上桥臂关闭。

输入上桥臂驱动PWM1n信号(低电平为有效驱动电平)经反相器 D1A反向后，再由R1、C1一阶延时，通过D2A整形反向后，与输入 上桥臂驱动PWM1n信号一起经过D3A或门后，能将上桥臂驱动PWM1n 信号高电平拓宽，即有效电平变窄；输入下桥臂驱动PWM2n信号(低 电平为有效驱动电平)经反相器D1B反向后，再由R2、C2一阶延时， 通过D2B整形反向后，与输入下桥臂驱动PWM2n信号一起经过D3B或 门后，能将下桥臂驱动PWM2n信号低电平变窄，即有效电平变窄；也 即通过该电路能将死区延时时间拓宽(高电平变宽、低电平变窄)；

死区时间是指上桥臂驱动PWM1n信号低电平与下桥臂驱动PWM2n 信号低电平之间的时间间隔，死区时间越大IGBT管的安全系数越高 但电机控制性能下降；死区时间越小IGBT管的安全系数越小但电机 控制性能提高，死区延时时间的大小由R1C1(或R2C2)延时时间决 定，根据实践经验τ≈0.7RC。