[发明专利]一种IGBT关断电压尖峰的控制电路和空调器

说明书

本发明公开了一种IGBT关断电压尖峰的控制电路和空调器，该电路包括控制单元，用于向驱动单元发送控制指令；所述驱动单元，用于根据所述控制指令向IGBT功率模块提供驱动电压；所述IGBT功率模块，包括IGBT，用于根据所述驱动电压使所述IGBT开通或关断，以对预设负载进行变频驱动；反馈控制单元，用于在所述IGBT关断时产生感应电压，并基于所述感应电压控制所述IGBT的关断电压尖峰，从而基于反馈控制单元产生的感应电压实时高效的控制IGBT关断速度，抑制了关断电压尖峰，进而降低了IGBT集电极和发射极间Vce高压应力。

技术领域

本申请涉及空调控制领域，更具体地，涉及一种IGBT关断电压尖峰的控制电路和空调器。

背景技术

现有商用空调变频驱动设计由于其高电压与大电流设计时，一般采用IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极晶体管)功率模块，其是变频逆变设计的的核心器件。在PCB设计应用中，环路中的杂散电感是无法避免的，设计环路中每一段都可能存在杂散电感。正是寄生电感的存在，在IGBT开关的关断的过程中，杂散电感上会产生的感应电动势。该感生电压与在母线电压相互叠加形成电压尖峰，并作用在IGBT的集电极和发射极之间，当该电压尖峰超出器件的SOA(Safe operating area，安全工作区)时，器件应用过程会因为电应力过高而存在失效风险。

现有技术中，如图2所示，常采用通过TVS ZD1与二极管D1串联的方式对母线电压进行钳位。该电路对抑制IGBT关断过程中集电极与发射极之间的Vce电压确实有很好的抑制作用，但也存在缺陷：其流经驱动电阻的驱动电流大，引起TVS损耗大，选型困难，当钳位电压设计不合理时会引起的误操作与失去钳位作用等。为解决上述缺陷，现有技术采用了如图2中虚线所示的电路，TVS ZD1与二极管D1直接引入驱动放大电路之前，可以降低TVS功耗问题，但是会引起驱动环路的延时、震荡等问题，综上，现有技术中无法有效进行IGBT关断电压尖峰的控制。

因此，如何提供一种可以有效控制IGBT关断电压尖峰的电路，提高IGBT的可靠性，是目前有待解决的技术问题。

发明内容

本发明提供一种IGBT关断电压尖峰的控制电路，用以解决现有技术中不能有效控制IGBT关断电压尖峰的技术问题。该电路包括：

控制单元，用于向驱动单元发送控制指令；

所述驱动单元，用于根据所述控制指令向IGBT功率模块提供驱动电压；

所述IGBT功率模块，包括IGBT，用于根据所述驱动电压使所述IGBT开通或关断，以对预设负载进行变频驱动；

反馈控制单元，用于在所述IGBT关断时产生感应电压，并基于所述感应电压控制所述IGBT的关断电压尖峰。

在本申请一些实施例中，所述控制单元、所述驱动单元和所述IGBT功率模块顺序连接，所述反馈控制单元的第一端连接所述IGBT功率模块的第一端，所述反馈控制单元的第二端接地。

在本申请一些实施例中，所述IGBT功率模块还包括第一电阻，其中，

所述第一电阻的第一端连接所述驱动单元的第一端，所述第一电阻的第二端连接所述IGBT的栅极，所述IGBT的发射极为所述IGBT功率模块的第一端，所述IGBT的集电极连接母线电压。

在本申请一些实施例中，所述反馈控制单元包括第二电阻、第三电阻、第一二极管和第二二极管，其中，

所述第一二极管的阳极和所述第二二极管的阴极的共接于所述反馈控制单元的第一端，所述第一二极管的阴极连接所述第二电阻的第一端，所述第二二极管的阳极连接所述第三电阻的第一端，所述第二电阻的第二端和所述第三电阻的第二端的共接于所述反馈控制单元的第二端。

在本申请一些实施例中，所述驱动单元包括驱动模块，第四电阻、第一三极管和第二三极管，其中，