[发明专利]一种新型IGBT驱动保护电路

摘要

本发明公开了一种新型IGBT驱动保护电路，其主要包括：提供工作电压的电源；电压基准单元；绝缘栅双极晶体管IGBT；一个控制脉冲输入电路；光耦P1；初级放大电路；Vce监测保护电路；故障软关断电路；其主要特点在于还包括一个欠压保护单元，用于在电源电压降低到设定值时封锁驱动保护电路的输出；本发明还包括一个上升下降时间可调电路，用来调节绝缘栅双极晶体管IGBT导通的上升时间Tr和关断的下降时间Tf。本发明电路功能完善、性能可靠，易于推广应用。

主权项

一种新型IGBT驱动保护电路，主要包括：一个用于提供工作电压的电源(VCCA)；一个电压基准单元(VCCB)，通过电源(VCCA)的电压、电阻(R10)、电容(C5)、稳压管(Z2)产生，其用于绝缘栅双极晶体管(IGBT)提供关断所需的负的栅极电压；一个用于控制负载通断的绝缘栅双极晶体管(IGBT)；一个控制脉冲输入电路，用于提供脉冲信号给光耦(P1)；光耦(P1)，主要用来实现控制电路和主电路的电气隔离，其输入端连接来自控制系统的控制脉冲输入电路的脉冲信号，输出端相当于一个OC门，输出的电压用于控制晶体管(Q1)和晶体管(Q2)的通断；初级放大电路，主要包括晶体管(Q2)，用于对控制绝缘栅双极晶体管(IGBT)开通和关断所需要的栅极脉冲进行初级功率放大，其输入端与光耦(P1)的输出端连接，其输出端与上升下降时间可调电路的同相输入端相连；Vce监测保护电路，主要由电阻(R5)、二极管(D1、D4、D5)、稳压管(Z1)组成，用于对IGBT进行过流保护；其中，二极管(D1)为快恢复、反向击穿电压高的二极管，二极管(D1)的阴极接绝缘栅双极晶体管(IGBT)的集电极，阳极经电阻(R5、R4)与晶体管(Q1)的集电极连接，稳压管(Z1)的阴极接电阻(R4)，阳极接二极管(D4)的阳极，二极管(D4)的阴极接二极管(D5)的阴极，二极管(D5)的阳极接晶体管(Q7)的发射极；故障软关断电路，主要由电阻(R8、R7)、二极管(D2)、电容(C4)组成，用于在绝缘栅双极晶体管(IGBT)发生过流或电源电压欠压时对绝缘栅双极晶体管(IGBT)进行缓慢关断防止过快关断而在绝缘栅双极晶体管(IGBT)的集电极产生大的噪声；其中，二极管(D2)的阳极经电阻(R9)连接电源(VCCA)，阴极经电阻(R7)连接晶体管(Q3)的集电极，电容(C4)一端经电阻(R7)连接晶体管(Q3)的集电极，另一端接地；其特征在于还包括一个欠压保护单元，用于在电源电压降低到设定值时封锁驱动保护电路的输出，该部分主要由电阻(R18、R19、R20、R21)、二极管(Z5)、晶体管(Q7)组成，其中二极管(Z5)的阳极接电阻(R19)，阴极接地，电阻(R18)一端接电源(VCCA)，另一端接晶体管(Q7)的发射极，电阻(R19)一端接电源(VCCA)，另一端接晶体管(Q7)的基极，二极管(Z5)阳极接地，阴极经电阻(R20)接晶体管(Q7)的基极，电阻(R19)和稳压管(Z5)上的压降控制晶体管(Q7)的开通和关断；所述的驱动保护电路还包括一个上升下降时间可调电路，用来调节绝缘栅双极晶体管(IGBT)的导通的上升时间Tr和关断的下降时间Tf，其中一输入端连接来自初级放大电路的输出，另一输入端连接晶体管(Q3)的集电极，输出端连接绝缘栅双极晶体管(IGBT)的栅极。