IGBT驱动电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种IGBT驱动电路，包括脉冲模块、晶体管功率放大模块、脉冲变压器功率传输与隔离模块T1和至少一个IGBT栅极驱动模块，脉冲模块与晶体管功率放大模块电连接，脉冲变压器功率传输与隔离模块T1分别与晶体管功率放大模块、IGBT栅极驱动模块相耦合，晶体管功率放大模块位于脉冲变压器功率传输与隔离模块T1的初级端，至少一个IGBT栅极驱动模块位于脉冲变压器功率传输与隔离模块T1的次级端。通过将IGBT的驱动电路分成多个独立的模块，能提高电路整体的性能，是电路性能更加稳定，通过脉冲变压器功率传输与隔离模块T1进行传输和隔离，隔离效果更优越，并且频率更高，抗干扰能力更强。

【技术实现步骤摘要】
IGBT驱动电路
本技术涉及绝缘栅双极晶体管
，特别是一种IGBT驱动电路。
技术介绍
绝缘栅双极晶体管（IGBT)近年来得到了越来越广泛的应用，它集中了功率场效 应管和大功率双极性晶体管的优点，采用电压型驱动，其驱动功率小，驱动电路简单，导通 时通态压降小，因此被广泛使用。 功率IGBT对电路有一些特殊要求，其驱动电路性能的优劣直接决定了 IGBT运行 的可靠性，一般的IGBT驱动电路采用光耦隔离，其工作频率一般小于40kHz，并且光耦成本 高昂，提高了企业的成本，并且，驱动性能不稳定，抗干扰能力较差。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种性能稳定、抗干扰能力强的IGBT驱动电路。 为了实现本技术的目的，采取的技术方案是： -种IGBT驱动电路，包括脉冲模块、晶体管功率放大模块、脉冲变压器功率传输 与隔离模块?\和至少一个IGBT栅极驱动模块，脉冲模块与晶体管功率放大模块电连接，脉 冲变压器功率传输与隔离模块?\分别与晶体管功率放大模块、IGBT栅极驱动模块相耦合， 晶体管功率放大模块位于脉冲变压器功率传输与隔离模块?\的初级端，至少一个IGBT栅 极驱动模块位于脉冲变压器功率传输与隔离模块?\的次级端。 通过将IGBT的驱动电路分成多个独立的模块，能提高电路整体的性能，是电路性 能更加稳定，通过脉冲变压器功率传输与隔离模块?\进行传输和隔离，隔离效果更优越，并 且频率更高，抗干扰能力更强。 下面对技术方案进一步说明： 优选的是，所述晶体管功率放大模块包括第一电阻Ri、晶体管VT、稳压管ZD、第 一二极管Di，第一电阻两端分别连接脉冲模块和晶体管VT的源极，稳压管ZD -端与第一二 极管Di的正极连接，另一端与晶体管VT的栅极连接，第一二极管的负极与电源连接。高频 脉冲信号经过第一电阻1^后到达晶体管VT的栅极，使晶体管VT开通，高频脉冲信号经电源 +VCC、脉冲变压器?\初级、晶体管VT进行功率放大后，由脉冲变压器?\隔离耦合在?\次级 产生感应电压，经二极管D 2、二极管D3、电阻R4、电阻R5来产生驱动功率IGBT所需的驱动电 压 +VGE。 优选的是，所述IGBT栅极驱动模块数量为两个或多个，两个或多个IGBT栅极驱动 模块并接于脉冲变压器功率传输与隔离模块!\的次级。当一个驱动电路同时驱动两个或 多个IGBT栅极驱动模块时，既能提高驱动电路的利用率，又可降低生产成本。 优选的是，所述IGBT栅极驱动模块包括第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管 D4、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R 5、第一电容Ci、第一三极管Qi，第二二 极管D2、第三二极管D3、第四电阻R 4相串接，第二电阻R2并接于第二晶体管D2两端，第一三 极管Qi的基极与第二电阻R2连接，第一三极管Qi的发射极接入第三晶体管D3与第四电阻 R4之间并与第三二极管D3的负极连接，第一三极管％的集电极与第四二极管D4的正极连 接，第四二极管D 4的负极与第二二极管D2的正极连接，第五电阻R5 -端与第四电阻R4连 接，另一端与第一电容Q及第三电阻R3连接，第三电阻R 3的另一端接入第二电阻R2与第 一三极管％的基极之间且同时接入第二二极管D2与第三二极管D 3之间，第一电容Q另一 端与第一三极管％的集电极及第四二极管D4的正极连接。采用这种结构，当功率IGBT开 通时，来自脉冲模块的高频脉冲信号经第一电阻&到晶体管VT的栅极，使晶体管VT开 通。高频脉冲信号经电源+VCC、脉冲变压器功率传输与隔离模块?\的初级、晶体管VT进行 功率放大后，由脉冲变压器功率传输与隔离模块?\隔离耦合在其次级产生感应电压，经第 二二极管D 2、第三二极管D3、第四电阻R4、第五电阻R5来产生驱动功率IGBT所需的驱动电 压+VGE。其中第四电阻R 4可以限制因线路寄生电感出现的振荡、第五电阻R5在栅极开路 时提供回路来保护功率IGBT不被损坏，此时第一三极管％处于截止状态。功率IGBT关断 时，当脉冲变压器功率传输与隔离模块?\发出低电平脉冲时，电路通过第一阻凡快速关断 晶体管VT。根据电感中的电流不能突变原理，此时在脉冲变压器功率传输与隔离模块?\初 级产生一个反相电动势并被并联的稳压管ZD、第一二极管Di限幅钳位在一定值，同时脉冲 变压器功率传输与隔离模块?\次级感应电压极性也反向。由于功率IGBT结电容和第二三 极管D 2、第三三极管D3的作用，在关断瞬间第一三极管％发射极（Ε)电位高于基极（Β)电 位使第一三极管％迅速开通来拉低栅极驱动电压+VGE来快速关断功率IGBT。其中第一三 极管％接成共集电极（射极跟随器）接法，第一电容q、第四二极管D 4、脉冲变压器功率传 输与隔离模块?\次级形成电流回路使第一电容Q两端一直保持一个上负下正的定值电压 源接到第一三极管％的集电极（C)。第二电阻馬、第三电阻R 3为第一三极管％提供一个合 适的基极（B)偏置电压。第五电阻R5构成第一三极管％的射极负载来提供功率IGBT的关 断负电压-VGE。 优选的是，所述IGBT栅极驱动模块包括第二二极管D2、第三二极管D3、第二电阻 R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第一电容Ci、第一三极管Qi，第二二极管D 2、第四 电阻R4相串接，第二电阻R2并接于第二二极管D2两端，第一三极管％的发射极接入第二二 极管D 2与第四电阻R4之间并与第二二极管D2的负极连接，第一三极管％的集电极与第三二 极管D 3的正极连接，第三二极管D3的负极与第二二极管D2的正极连接，第五电阻R 5 -端与 第四电阻R4连接，另一端与第一电容Q及第三电阻R3连接，第三电阻R 3的另一端接入第二 电阻R2与第一三极管％的基极之间且同时接入第二二极管D2与第四电阻R 4之间，第一电 容Q另一端与第一三极管％的集电极及第三二极管D3的正极连接。采用这种结构，当功率 IGBT开通时，来自脉冲模块的高频脉冲信号经第一电阻&到晶体管VT的栅极，使晶体管 VT开通。高频脉冲信号经电源+VCC、脉冲变压器功率传输与隔离模块?\的初级、晶体管VT 进行功率放大后，由脉冲变压器功率传输与隔离模块?\隔离耦合在其次级产生感应电压， 经第二二极管D2、第四电阻R 4、第五电阻R5来产生驱动功率IGBT所需的驱动电压+VGE。其 中第四电阻&可以限制因线路寄生电感出现的振荡、第五电阻R 5在栅极开路时提供回路来 保护功率IGBT不被损坏，此时第一三极管％处于截止状态。功率IGBT关断时，当脉冲变压 器功率传输与隔离模块?\发出低电平脉冲时，电路通过第一阻&快速关断晶体管VT。根据 电感中的电流不能突变原理，此时在脉冲变压器功率传输与隔离模块?\初级产生一个反相 电动势并被并联的稳压管ZD、第一二极管Di限幅钳位在一定值，同时脉冲变压器功率传输 与隔离模块?\次级感应电压极性也反向。由于功率IGBT结电容和第二三极管D2的作用， 在关断瞬间第一三极管％发射极（E)电位高于基极（B)电位使第一三极管％迅速开通来 拉低栅极驱动电压+VGE来快本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种IGBT驱动电路，其特征在于，包括脉冲模块、晶体管功率放大模块、脉冲变压器功率传输与隔离模块T1和至少一个IGBT栅极驱动模块，脉冲模块与晶体管功率放大模块电连接，脉冲变压器功率传输与隔离模块T1分别与晶体管功率放大模块、IGBT栅极驱动模块相耦合，晶体管功率放大模块位于脉冲变压器功率传输与隔离模块T1的初级端，至少一个IGBT栅极驱动模块位于脉冲变压器功率传输与隔离模块T1的次级端。

【技术特征摘要】
1. 一种IGBT驱动电路，其特征在于，包括脉冲模块、晶体管功率放大模块、脉冲变压器 功率传输与隔离模块和至少一个IGBT栅极驱动模块，脉冲模块与晶体管功率放大模块 电连接，脉冲变压器功率传输与隔离模块?\分别与晶体管功率放大模块、IGBT栅极驱动模 块相耦合，晶体管功率放大模块位于脉冲变压器功率传输与隔离模块?\的初级端，至少一 个IGBT栅极驱动模块位于脉冲变压器功率传输与隔离模块?\的次级端。2. 根据权利要求1所述的IGBT驱动电路，其特征在于，所述晶体管功率放大模块包括 第一电阻&、晶体管VT、稳压管ZD、第一二极管Di，第一电阻两端分别连接脉冲模块和晶体 管VT的栅极，稳压管ZD -端与第一二极管Di的正极连接，另一端与晶体管VT的漏极连接， 第一二极管的负极与电源连接。3. 根据权利要求1所述的IGBT驱动电路，其特征在于，所述IGBT栅极驱动模块数量为 两个，两个IGBT栅极驱动模块并接于脉冲变压器功率传输与隔离模块?\的次级。4. 根据权利要求1-3任一项所述的IGBT驱动电路，其特征在于，所述IGBT栅极驱动 模块包括第二二极管D2、第三二极管D 3、第四二极管D4、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻 R4、第五电阻R5、第一电容Q、第一三极管％，第二二极管D2、第三二极管D 3、第四电阻R4相 串接，第二电阻R2并接于第二二极管D2两端，第一三极管％的基极与第二电阻R 2连接，第 一三极管％的发射极接入第三二极管D3与第四电阻R4之间并与第三二极管D 3的负极连 接，第一三极管％的集电极与第四二极管仏的正极连接，第四二极管D4的负极与第二二极 管D 2的正极连接，第五电阻R5 -端与第四电阻R4连接，另一端与第一电容Q及第三电...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：上海沪工焊接集团股份有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31