[实用新型]用于IGBT保护的有源钳位电路

说明书

本实用新型提供一种电路简单、成本低的用于IGBT保护的有源钳位电路；电路中第一瞬态电压二极管的阴极与绝缘栅双极晶体管的集电极连接，钳位电容的输入端与第一瞬态电压二极管的阳极连接，钳位电容的输出端与二极管的阳极连接；第二瞬态电压二极管的阴极与第一瞬态电压二极管的阳极连接，第二瞬态电压二极管的阳极与二极管的阳极连接；二极管的阴极与第一电阻的一端连接；第一电阻的另一端与绝缘栅双极晶体管的门极连接；第一电阻的另一端与第二电阻的一端连接；第二电阻的另一端通过第一开关管连接到直流母线电压的正极上；第二电阻的另一端通过第二开关管连接到直流母线电压的负极上。

技术领域

本实用新型涉及一种变频器，具体涉及一种用于IGBT保护的有源钳位电路，属于电力电子技术领域。

背景技术

绝缘栅双极晶体管(IGBT)是集功率晶体管(GTR)和金属氧化物半导体场效应管(MOSFET)的优点于一身，具有易于驱动、峰值电流容量大、自关断、开关管频率高的特点，近年来被广泛应用于高电压、大功率场合。

IGBT的开通关断保护是高压变频器应用设计很重要的一点。在高压变频器等大功率应用场合，主电路(直流电容到TGBT模块间)存在较大杂散电感(几十到数百nH)。IGBT关断时，集电极电流下降率较高，即存在的di/dt，在杂散电感两端感应出电动势，方向与直流母线电压一致，并与直流母线一起叠加在TGBT两端。从而使IGBT2-发射极间产生很大的浪涌电压，甚至会超过IGBT额定集射极电压，使IGBT损坏。

有源钳位电路是一种加在IGBT集电极与门极之间的一个反馈电路，遏制过高的电压尖峰。有源钳位电路的本质是一种负反馈，当加载在IGBT两端的电压达到阈值时，有源钳位电路电路动作，电路就会反馈至IGBT栅极，门极电压被抬高，IGBT上的高电压被限制。

现有技术中，有高级有源钳位电路和初级有源钳位电路；高级有源钳位电路需要用到电压源、电流源等电路，电路复杂，且成本高；初级有源钳位电路电路中只有TVS，速度慢，IGBT的电压尖峰值过高时，保护效果不好，IGBT容易损坏。因此需要设计一种能够减低成本且保护效果好的有源钳位电路。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种电路简单、效果更佳的用于IGBT保护的有源钳位电路，能够降低成本。

为达上述目的，本实用新型的主要技术解决手段是提供一种用于IGBT保护的有源钳位电路，包括绝缘栅双极晶体管(IGBT)和电容钳位电路，所述电容钳位电路包括第一瞬态电压二极管(TVS1)、第二瞬态电压二极管(TVS2)、钳位电容(C1)、二极管(D)，第一电阻(R1)、第二电阻(R2)、第一开关管(Q1)和第二开关管(Q2)；所述绝缘栅双极晶体管(IGBT)的集电极(C)与直流母线电压的正极连接，用于控制逆变电路的通断；所述第一瞬态电压二极管(TVS1)的阴极与绝缘栅双极晶体管(IGBT)的集电极(C)连接，所述钳位电容(C1)的输入端与第一瞬态电压二极管(TVS1)的阳极连接，所述钳位电容(C1)的输出端与二极管(D)的阳极连接；所述第二瞬态电压二极管(TVS2)的阴极与第一瞬态电压二极管(TVS1)的阳极连接，所述第二瞬态电压二极管(TVS2)的阳极与二极管(D)的阳极连接；所述二极管(D)的阴极与第一电阻(R1)的一端连接；所述第一电阻(R1)的另一端与绝缘栅双极晶体管(IGBT)的门极连接，所述第一电阻(R1)的另一端与第二电阻(R2)的一端连接；所述第二电阻(R2)的另一端通过第一开关管(Q1)连接到直流母线电压的正极上，所述第二电阻(R2)的另一端通过第二开关管(Q2)连接到直流母线电压的负极上。

进一步的，所述第一开关管(Q1)和第二开关管(Q2)为MOSFET或三极管。

本实用新型的有益效果是：电路简单、稳定性好、保护IGBT效果更佳，且能够降低成本。

附图说明

图1是本实用新型实施例的用于IGBT保护的有源钳位电路结构示意图。