[发明专利]一种大功率IGBT柔性驱动和保护电路

摘要

本发明提供一种大功率IGBT柔性驱动和保护电路，包括工作电源电路、推挽式驱动电路、串联雪崩二极管反馈回路和保护阈值调节电路，采用雪崩二极管对IGBT开通和关断产生的电压尖峰进行闭环控制，同时，对大功率IGBT门极IG开通和关断的阻抗分别控制及对集射极电压尖峰的两级闭环控制，改变门极驱动电流的变化率，使得IGBT工作状态维持在线性区一段时间，达到限制IGBT集射极尖峰电压柔性驱动的目的，通过保护阈值调节电路对串联雪崩二极管反馈回路中雪崩二极管的短路调节，完成对IGBT保护阈值的两级控制。

主权项

一种大功率IGBT柔性驱动和保护电路，包括工作电源电路，其特征在于还包括：推挽式驱动电路，所述推挽式驱动电路接收所述工作电源电路的电流信号，输出端连接IGBT的门极IG；用于对控制系统传送的控制信号进行功率放大，完成对IGBT的门极IG开通和关断的阻抗分别控制；串联雪崩二极管反馈回路，包括两个尖峰电压反馈回路：第一反馈回路，包括第一快速二极管和第一串联雪崩二极管组串联结构，第一串联雪崩二极管组的信号输入端连接IGBT的集电极，输出端经第一快速二极管连接IGBT的门极IG；第二反馈回路，包括第二串联雪崩二极管组、高压突波电容和第二快速二极管；第二串联雪崩二极管组的电流信号输入端与IGBT的集电极连接，所述第二串联雪崩二极管组输出的电流信号经高压突波电容吸收，并通过缓冲电阻，被第二快速二极管引入所述推挽式驱动电路的电流信号输入端；所述第二串联雪崩二极管组是所述第一串联雪崩二极管组的一部分；保护阈值调节电路，包含开关MOSFET 器件，用于在IGBT开通时，降低所述串联雪崩二极管反馈回路中的击穿电压总值；所述串联雪崩二极管反馈回路包括雪崩二极管T1～T7、第一快速二极管V5、高压突波电容C1、高压突波电容C2、缓冲电阻R8、缓冲电阻R9和第二快速二极管V4；所述雪崩二极管T1～T7按阴极连接阳极的方式依次串联，雪崩二极管T7的阴极连接IGBT的集电极IC，雪崩二极管T1的阳极连接第一快速二极管V5的阳极，第一快速二极管V5的阴极连接IGBT的门极IG；所述高压突波电容C2与所述雪崩二极管T3并联，所述高压突波电容C1、缓冲电阻R9和第二快速二极管V4依次串联，高压突波电容C1和C2之间连线引出支线，支线再与雪崩二极管T2阴极连接，所述第二快速二极管V4的阴极连接所述推挽式驱动电路的电流信号输入端，所述缓冲电阻R8连接在第一快速二极管V5的阳极和第二快速二极管V4的阳极之间； 所述依次串联的雪崩二极管T1～T7组成第一串联雪崩二极管组，依次串联的雪崩二极管T3～T7组成第二串联雪崩二极管组；第一反馈回路由第一串联雪崩二极管组和第一快速二极管V5组成，第二反馈回路由第二串联雪崩二极管组、所述高压突波电容C1、所述高压突波电容C2、缓冲电阻R8、缓冲电阻R9和第二快速二极管V4组成。