基于IGBT整形的驱动控制电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基于IGBT整形的驱动控制电路，其中，包括：一脉冲产生电路与一图腾柱电路连接，所述图腾柱电路与一驱动电路连接，所述图腾柱电路与所述驱动电路之间连接有一脉冲变压器；所述脉冲变压器的初级与所述图腾柱电路连接，所述脉冲变压器的次级与所述驱动电路连接；所述脉冲产生电路包括两PWM控制信号输出端：一第一控制信号输出端、一第二控制信号输出端，所述脉冲产生电路包括：一单片机，所述单片机连接一延时电路、一校准电路，所述单片机还连接有一分频电路、电子开关电路、计数器芯片。本实用新型专利技术提高电路的稳定性与可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种控制电路，尤其涉及一种基于IGBT整形的驱动控制电路。
技术介绍
IGBT（绝缘栅双极型晶体管）是由BJT(双极型三极管)和MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件，具有MOSFET和GTR的优点，高输入阻抗、开关速度快、热稳定性好、通态压降低、耐压高，承受电流大等特点。目前，IGBT驱动绝大多数驱动采用直接驱动与隔离驱动两种方式。图1是日本富士公司EXB系列的隔离驱动芯片图，需要独立外接电源供电并且光电隔离器件具有延时对驱动速度方面有限制。在采用常规直接驱动方式中，图2为理想情况下IGBT的栅极为零电压关断图，但在实际情况中变压器会有漏电感的产生，变压器中一次绕线与二次绕线耦合系数小于1，变压器部分绕线不只有变压作用，还有抑流电感的作用，此部分电感称为“漏感”。由于栅极漏感的存在会造成电压毛刺尖峰的产生，然而电压毛刺过高可能导致IGBT管误导通。从而造成IGBT永久性损坏。由此可见隔离驱动方式结构复杂、电路成本高、发生故障时，排除故障的工作量大而直接驱动稳定性与可靠性差，应用的场地也有限制。
技术实现思路
本技术公开了一种基于IGBT整形的驱动控制电路，用以解决现有技术中隔离驱动方式结构复杂、电路成本高、驱动稳定性差、可靠性低以及故障排除难度大的问题。本技术的上述目的是通过以下技术方案实现的：一种基于IGBT整形的驱动控制电路，其中，包括：一脉冲产生电路与一图腾柱电路连接，所述图腾柱电路与一驱动电路连接，所述图腾柱电路与所述驱动电路之间连接有一脉冲变压器；所述脉冲变压器的初级与所述图腾柱电路连接，所述脉冲变压器的次级与所述驱动电路连接；所述脉冲产生电路包括两PWM控制信号输出端：一第一控制信号输出端、一第二控制信号输出端，所述脉冲产生电路包括：一单片机，所述单片机连接一延时电路、一校准电路，所述单片机还连接有一分频电路、电子开关电路、计数器芯片。如上所述的基于IGBT整形的驱动控制电路，其中，所述图腾柱电路包括：一第一P沟道场效应管、一第二P沟道场效应管，一第一N沟道场效应管、一第二N沟道场效应管，所述第一P沟道场效应管、所述第一N沟道场效应管串接在一电源端、一接地端之间，所述第二P沟道场效应管、所述第二N沟道场效应管串接在所述电源端、所述接地端之间，所述第一P沟道场效应管的栅极、所述第一N沟道场效应管的栅极连接，所述第二P沟道场效应管的栅极、所述第二N沟道场效应管的栅极连接，所述第一控制信号输出端连接在所述第一P沟道场效应管的栅极、所述第一N沟道场效应管的栅极之间，所述第二控制信号输出端连接在所述第二P沟道场效应管的栅极、所述第二N沟道场效应管的栅极之间。如上所述的基于IGBT整形的驱动控制电路，其中，所述驱动电路包括：一第一输入端、一第二输入端、一第一输出端、一第二输出端，所述第一输入端与所述第一输出端连接，，所述第二输入端与所述第二输出端连接，一电容串接在所述第一输出端与所述第二输出端之间；一二极管连接在所述第二输入端与所述第二输出端之间，一第三N沟道场效应管并接在所述二极管上，所述第三N沟道场效应管的栅极连接在所述第一输入端、所述第二输入端之间。如上所述的基于IGBT整形的驱动控制电路，其中，所述脉冲变压器的初级分别连接在所述第一P沟道场效应管、所述第一N沟道场效应管之间，以及所述第二P沟道场效应管、所述第二N沟道场效应管之间。如上所述的基于IGBT整形的驱动控制电路，其中，所述脉冲变压器的次级分别与第一输入端、第二输入端连接。综上所述，由于采用了上述技术方案，本技术解决了现有技术中隔离驱动方式结构复杂、电路成本高、驱动稳定性差、可靠性低以及故障排除难度大的问题，通过图腾柱电路配合驱动电路实现对IGBT的控制，本技术采用脉冲变压器直接驱动方式，有效降低了电路复杂性与成本，驱动速度快，无需外接电源供电，并利用脉冲变压器自感电势使IGBT栅极关断时处于反向电压状态，保证IGBT可靠关断，从而提高电路的稳定性与可靠性，应用的环境范围也更广。附图说明图1是日本富士公司EXB系列的隔离驱动芯片图；图2为理想情况下IGBT的栅极为零电压关断图；图3是本技术基于IGBT整形的驱动控制电路的电路图；图4是本技术基于IGBT整形的驱动控制电路的开通过程的示意图；图5是本技术基于IGBT整形的驱动控制电路的关断过程的示意图；图6是本技术基于IGBT整形的驱动控制电路的整形后的波形图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术做进一步描述：图3是本技术基于IGBT整形的驱动控制电路的电路图、图6是本技术基于IGBT整形的驱动控制电路的整形后的波形图，请参见图3、图6，一种基于IGBT整形的驱动控制电路，其中，包括：一脉冲产生电路1与一图腾柱电路2连接，图腾柱电路2与一驱动电路3连接，图腾柱电路2与驱动电路3之间连接有一脉冲变压器，所述脉冲产生电路包括：一单片机，所述单片机连接一延时电路、一校准电路，所述单片机还连接有一分频电路、电子开关电路、计数器芯片。进一步的，在本技术的一个实施例中，本技术采用防水的脉冲变压器，脉冲变压器包括：防水罩，防水罩包括上罩体、下罩体，上罩体与下罩体中间具有一变压器体空腔，上罩体、下罩体相接部之间具有防水橡胶层，上罩体与下罩体通过多个螺丝固定连接，上罩体侧壁开始一通孔，一接线管密封与通孔连通，变压器体具有一引出线，引出线穿过接线管，接线关开口处具有收紧套，用以进一步提升防水效能。本技术的脉冲变压器的初级与图腾柱电路2连接，脉冲变压器的次级与驱动电路3连接。本技术的脉冲产生电路1包括两PWM控制信号输出端：一第一控制信号输出端、一第二控制信号输出端。本技术的图腾柱电路2包括：一第一P沟道场效应管21、一第二P沟道场效应管22，一第一N沟道场效应管23、一第二N沟道场效应管24，第一P沟道场效应管21、第一N沟道场效应管23串接在一电源端、一接地端之间，第二P沟道场效应管22、第二N沟道场效应管24串接在电源端、接地端之间，第一P沟道场效应管21的栅极、第一N沟道场效应管23的栅极连接，第二P沟道场效应管22的栅极、第二N沟道场效应管24的栅极连接，第一控制信号输出端连接在第一P沟道场效应管21的栅极、第一N沟道场效应管23的栅极之间，第二控制信号输出端连接在第二P沟道场效应管22的栅极、第二N沟道场效应管24的栅极之间。在本技术的一个实施例中：本技术的脉冲产生电路可以由两路PWM控制信号：outA、outB构成，outA、outB为高电平或低电平信号，即outA为高电平，outB为低电平时，第二P沟道场效应管22、第一N沟道场效应管23导通，第一P沟道场效应管21、第二N沟道场效应管24截止，此时第二P沟道场效应管22、第一N沟道场效应管23与脉冲变压器形成通路，脉冲电压加至脉冲变压器初级，与初级同相位的次级得到开通信号，与初级相反的次级得到截止信号。这部分的作用是匹配电压与提高输出驱动能力，并且转换驱动开关电平。然后通过脉冲变压器传输与隔离。本技术的驱动电路3包括：一第一输入端、一第二输入端、一第一输出端、一第二输出端，第一输入端与第一输出端连接本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于IGBT整形的驱动控制电路，其特征在于，包括：一脉冲产生电路与一图腾柱电路连接，所述图腾柱电路与一驱动电路连接，所述图腾柱电路与所述驱动电路之间连接有一脉冲变压器；所述脉冲变压器的初级与所述图腾柱电路连接，所述脉冲变压器的次级与所述驱动电路连接；所述脉冲产生电路包括两PWM控制信号输出端：一第一控制信号输出端、一第二控制信号输出端；所述脉冲产生电路包括：一单片机，所述单片机连接一延时电路、一校准电路，所述单片机还连接有一分频电路、电子开关电路、计数器芯片。

【技术特征摘要】
1.一种基于IGBT整形的驱动控制电路，其特征在于，包括：一脉冲产生电路与一图腾柱电路连接，所述图腾柱电路与一驱动电路连接，所述图腾柱电路与所述驱动电路之间连接有一脉冲变压器；所述脉冲变压器的初级与所述图腾柱电路连接，所述脉冲变压器的次级与所述驱动电路连接；所述脉冲产生电路包括两PWM控制信号输出端：一第一控制信号输出端、一第二控制信号输出端；所述脉冲产生电路包括：一单片机，所述单片机连接一延时电路、一校准电路，所述单片机还连接有一分频电路、电子开关电路、计数器芯片。2.根据权利要求1所述的基于IGBT整形的驱动控制电路，其特征在于，所述图腾柱电路包括：一第一P沟道场效应管、一第二P沟道场效应管，一第一N沟道场效应管、一第二N沟道场效应管，所述第一P沟道场效应管、所述第一N沟道场效应管串接在一电源端、一接地端之间，所述第二P沟道场效应管、所述第二N沟道场效应管串接在所述电源端、所述接地端之间，所述第一P沟道场效应管的栅极、所述第一N沟道场效应管的栅极连接，所述第二P沟道场效应管的栅极、所述第二N沟道场效应管的栅极连接，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭少朋，
申请(专利权)人：上海沪通企业集团有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31