[发明专利]一种提高电力电子开关驱动器抗干扰性能的电路

说明书

本发明公开了一种提高电力电子开关驱动器抗干扰性能的电路，所述电路包括：在驱动器的栅极驱动输出电压管脚(VO管脚)和驱动器的去饱和电压输入管脚(DESAT管脚)之间的一外置恒流源，在驱动器的去饱和电压输入管脚(DESAT管脚)和驱动器的输出电源电压管脚(VE管脚)之间的π型阻容吸收电路，驱动器的去饱和电压输入管脚(DESAT管脚)和驱动器的输出电源电压管脚(VE管脚)之间的瞬态抑制二极管，该电路可以有效提高驱动器的抗干扰性能。

技术领域

本发明属于电力电子开关驱动器领域，具体提供一种提高电力电子开关驱动器抗干扰性能的电路。

背景技术

众所周知，IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor，绝缘栅双极型晶体管)是新型的电力电子开关器件，它既有易驱动的特点，又具有管电压、电流容量大等优点。IGBT的工作频率在几十kHz频率范围内，因此在较高频率的大、中功率电力电子设备用中占据了主要的应用地位。它集成了MOS管和双极型三极管的特性，具有高频、耐高压、大电流、导通阻抗小等优点，在高电压，大电流的电路系统中得到应用，且IGBT必须具有过压、短路保护、可靠关断等功能，因此IGBT驱动电路的设计至关重要。

目前IGBT的驱动通常采用IGBT驱动芯片来完成，IGBT驱动芯片在IGBT正常导通关断时提供触发脉冲信号，并在IGBT短路故障时关断IGBT，避免过电流而损坏。在正常工作时，IGBT导通关断引起的尖峰脉冲电压可能会对以去饱和电压输入管脚DESAT为主配合其他管脚、相关元器件构成的故障检测电路造成干扰，从而导致IGBT误关断。

发明内容

本专利针对传统控制芯片的故障检测电路提出了改进措施，避免导通关断过程中尖峰脉冲的干扰致使IGBT等电力电子开关启动短路保护而关断。通过在驱动器的故障检测电路加入相应的抗干扰设计电路，从而提高电力电子开关驱动器抗干扰性能，该电路包括：在驱动器的栅极驱动输出电压管脚(V_O管脚)和驱动器的去饱和电压输入管脚(DESAT管脚)之间的一外置恒流源，在驱动器的去饱和电压输入管脚(DESAT管脚)和驱动器的输出电源电压管脚(V_E管脚)之间的π型阻容吸收电路，驱动器的去饱和电压输入管脚(DESAT管脚)和驱动器的输出电源电压管脚(V_E管脚)之间的瞬态抑制二极管。所述外置恒流源配置为在输出电压管脚(V_O管脚)的驱动电阻R_G输出端和盲区电容C_BLANK之间接入一个恒流源，恒流源的电流对盲区电容C_BLANK充电，所述盲区电容C_BLANK设置在去饱和电压输入管脚(DESAT管脚)和输出电源电压管脚(V_E管脚)之间。所述π型阻容吸收电路配置为在驱动器的去饱和电压输入管脚(DESAT管脚)的检测电阻R的一端连接盲区电容C_BLANK，检测电阻R的一端连接另一个电容C1_BLANK的一端，C1_BLANK的另一端连接输出电源电压管脚(_VE管脚)，由C1_BLANK、检测电阻和C_BLANK构成π型阻容吸收电路。所述瞬态抑制二极管配置为瞬态抑制二极管的阳极连接输出电源电压管脚(V_E管脚)，瞬态抑制二极管的阴极与去饱和电压输入管脚(DESAT管脚)的检测电阻R和检测二极管D_DESAT的连接点连接。当驱动器的FAULT管脚有故障信号输出并上报控制器时，控制器应紧急关闭其他正常工作的电力电子开关，或保留部分电力电子开关的开通状态使装置电流顺利流过负载，避免电流突变，待驱动器FAULT脚故障消失后，使电力电子开关逻辑变成正常状态继续工作。所述电力电子开关为IGBT，所述驱动器为FOD8332，C1_BLANK电容值为nF级。