[实用新型]一种单管IGBT驱动电路

摘要

本实用新型公开了一种单管IGBT驱动电路，涉及IGBT驱动设计领域。该电路由光纤接收与发送模块、IGBT驱动模块、过流检测模块、门极驱动与保护模块、隔离电源模块组成。所述电路由隔离电源供电，光纤接收控制器发送的PWM信号经驱动芯片产生驱动信号，驱动信号经过门极驱动与保护模块输送到IGBT的门极与发射集。IGBT集电极经过过流检测模块接到驱动芯片的故障检测端，通过芯片内部比较器和锁存器产生的故障信号经光纤发送器输入至控制器，同时故障信号接故障指示灯。优点是利用光纤和隔离电源作为隔离介质，提高了隔离电压等级；该驱动电路保护功能完善，可靠性高，成本低廉。

主权项

一种单管IGBT驱动电路，其特征在于：包括光纤接收与发送模块(1)、IGBT驱动模块(2)、过流检测模块(U8)、门极驱动与保护模块(U9)、隔离电源模块(U10)；所述电路由隔离电源模块(U10)供电，光纤接收器(U2)接收控制器发送的PWM信号经驱动模块(2)产生驱动信号，驱动信号经过门极驱动与保护模块(U9)输送到IGBT的门极，与发射集之间形成驱动电压，IGBT集电极经过过流检测模块(U8)接到驱动芯片的故障检测端，通过芯片内部比较器和锁存器产生的故障信号经光纤发送器(U1)输入至控制器，同时故障信号接故障指示灯，当产生故障时，红灯报警；所述的光纤接收与发送模块(1)包含光纤接收器(U2)和光纤发送器(U1)，经过光纤连接，光纤接收器(U2)接收来自控制器输出的经过光电转换后的PWM光信号，经过接收器内部光电信号转换电路，又将光信号转换成电信号，输送到驱动芯片的输入引脚；光纤发送器(U1)接收驱动芯片反馈的故障信号，通过光电转换以及与控制器连接的光纤，将故障信号输送到控制器，封锁脉冲；所述的光纤发送器(U1)其1脚接稳压二极管DZ3的阳极，其2脚接公共地(GND)，3与4脚悬空，稳压二极管DZ3的阴极接电阻R4一端，电阻R4另一端接驱动芯片7脚，光纤接收器(U2)其1脚接驱动芯片4脚，其2脚接负电压VEE，其3脚接公共地(GND)，其4脚悬空，电容C9并联在光纤接收器的2/3脚之间，电阻R6并联在其1/3脚之间；所述的IGBT驱动模块(2)为驱动芯片，选择的驱动芯片保护功能强大，内部包括限幅与取反模块(U4)、欠压锁定模块(U7)、推挽电路(U6)、故障检测(U5)、锁存器(U3)；限幅与取反模块(U4)保证低电平有效驱动信号输入；欠压锁定模块(U7)保证了在芯片供电不足时封锁输出信号；推挽电路(U6)使得芯片具有大高电流输出；故障检测引脚(U5)连接到IGBT集电极，当IGBT由于过流而导致VCE电压升高时，芯片内部比较器动作，产生的信号经过锁存器(U3)由故障输出脚输出；过流锁存信号、欠压锁定信号、输入信号经过逻辑电路和推挽电路(U6)输出高低驱动电平；所述驱动芯片1和6脚接正电压VCC，2脚接公共地(GND)，3脚接负电压VEE，4脚接光纤接收器1脚，5脚接电阻R1一端，7脚接电阻R4一端，同时接电阻R5一端，R5另一端接发光二极管LED一端，发光二极管另一端接公共地(GND)；所述的过流检测模块(U8)包含电容C7、电阻R0、二极管D1/D2；所述电容C7一端接驱动芯片8脚，另一端接公共地(GND)；所述的电阻R0一端接驱动芯片8脚，另一端接二极管D1的阳极相连，二极管D1阴极接二极管D2的阳极，二极管D2的阴极接IGBT的集电极；所述的门极驱动与保护模块(U9)包含电阻R1/R2/R3、二极管D3、电容C8、稳压二极管DZ1/DZ2；所述电阻R1一端接驱动芯片5脚，另一端接IGBT门极，电阻R2一端接IGBT门极，另一端接二极管D3阳极，二极管D3阴极接驱动芯片5脚，电容C8一端接IGBT门极，另一端接IGBT发射极，电阻R3并联在电容C8两端，稳压二极管DZ1阳极接IGBT门极，阴极接稳压二极管DZ2阴极，稳压二极管DZ2阳极接IGBT发射极，IGBT发射极连接到公共地(GND)。