高可靠性IGBT/MOSFET光耦驱动防直通保护电路制造技术

本实用新型专利技术涉及一种高可靠性IGBT/MOSFET光耦驱动防直通保护电路，其技术特点是：包括信号放大模块、整流电路、死区时间调整电路和信号互锁输出模块，所述信号放大模块通过整流电路及死区时间调整电路与信号互锁输出模块相连接，所述信号互锁输出模块由两个光耦合器构成。本实用新型专利技术设计合理，能够有效提高驱动IGBT、MOSFET的可靠性，有效地解决了IGBT、MOSFET的直通问题，降低驱动的成本，可广泛用于IGBT、MOSFET各种光耦驱动的半桥臂、H桥臂、多桥臂中，并且在各个功率等级都有非常好的效果。

【技术实现步骤摘要】
高可靠性IGBT/MOSFET光耦驱动防直通保护电路
本技术属于功率开关
，尤其是一种高可靠性IGBT/MOSFET光耦驱动防直通保护电路。
技术介绍
目前，在工业生产中，buck与boost电路、变频器、有源前端、EPS等广泛使用IGBT、MOSFET器件。IGBT、MOSFET可用于各种光耦驱动的半桥臂、H桥臂、多桥臂中，这些设备的上管与下管的驱动信号通常没有互锁保护，易受外界干扰或者自身大电流的电磁干扰，吸收周围的电磁波能量，造成上管与下管同时导通，并使上管与下管直通短路，引起装置的损坏。而现有的一些保护电路通常采用门电路互锁电路，存在电路结构复杂、成本高且故障点多等问题。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的不足，提出一种性能稳定、可靠性高且成本低廉的高可靠性IGBT/MOSFET光耦驱动防直通保护电路。本技术解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：一种高可靠性IGBT/MOSFET光耦驱动防直通保护电路，包括信号放大模块、整流电路、死区时间调整电路和信号互锁输出模块，所述信号放大模块通过整流电路及死区时间调整电路与信号互锁输出模块相连接，所述信号互锁输出模块由两个光耦合器构成。所述整流电路由两个电阻构成，所述死区时间调整电路由一个电容构成，所述信号放大模块包括两个输出端，信号放大模块的第一输出端通过第一电阻与第一光耦合器的二极管正极及第二光耦的二极管负极相连接，信号放大模块的第二输出端通过第二电阻与第一光耦合器的二极管负极及第二光耦的二极管正极相连接，所述电容并联在两个电阻之间。所述信号放大模块为同向信号放大器。本技术的优点和积极效果是：1、本技术的驱动光耦采用反接方式，既起到了光耦反向击穿过压保护的左右，同时使上管与下管没有同时导通的可能性，增加了可靠性。2、本技术的上管与下管两路驱动信号同时通过驱动芯片输出，低电平有效，同时高电平为关断状态，此方法可以防止共模误动作信号的进入后级。3、本技术的时间惯性环节，可以调节死区时间，从效果上既简单，有效地解决了IGBT、MOSFET的直通问题。4、本技术设计合理，能够有效提高驱动IGBT、MOSFET的可靠性，降低驱动的成本，可广泛用于IGBT、MOSFET各种光耦驱动的半桥臂、H桥臂、多桥臂中，并且在各个功率等级都有非常好的效果。附图说明图1是本技术的控制电路方框图；图2是本技术的主机接口的接线图。具体实施方式以下结合附图对本技术实施例做进一步详述。一种高可靠性IGBT/MOSFET光耦驱动防直通保护电路，如图1及图2所示，包括信号放大模块、整流电路、死区时间调整电路和信号互锁输出模块，信号放大模块通过整流电路及死区时间调整电路与信号互锁输出模块相连接。其中，信号放大模块采用同向信号放大器芯片(U1)，所述整流电路由两个电阻构成，所述死区时间调整电路由一个电容构成,所述信号互锁电路包括二个光耦合器芯片(U2、U3)。下面分别进行说明：信号放大模块采用同向信号放大器(U1),在本实施例中，同向信号放大器(U1)采用74HC244D芯片。该同向信号放大器对DSP的驱动信号进行放大，并将上管与下管的驱动信号互补式驱动，避免信号前级的干扰信号与误动作信号，造成对后级的影响。其两个输出端为VIN1和VIN2。整流电路包括电阻R1、电阻R2。电阻R1的一端与同向信号放大器(U1)的VIN1端相连接，电阻R1的另一端与第一光耦(U2)的二极管正极及第二光耦(U3)的二极管负极相连接，电阻R2的一端与同向信号放大器(U1)的VIN2端相连接，电阻R2的另一端与第一光耦(U2)的二极管负极及第二光耦(U3)的二极管正极相连接。该整流电路的功能是：限制死区时间调整电路和信号互锁输出模块(U2、U3)的最大导通电流，防止U1、U2由于电流过大造成过流损坏，采用双电阻方式可以有效地防止上管与下管驱动信号的差异、电路板布线等原因造成线路阻抗差异问题，同时可以防止后级高压击穿对前级U1的损坏。死区时间调整电路包括一个电容C1，该电容C1并联在电阻R1、电阻R2之间。由于电容C1连接在整流电路中，起到了调整死区时间与滤波作用。当VIN1为低电平，VIN2为高电平时，信号输出通过R2、R1对电容C1进行充电，电平翻转时VIN2为低电平；当VIN1为高电平时，首先对C1电容内的电荷进行电荷进行释放，然后进行充电，电荷释放过程为死区时间，改变容值可以改变死区时间，C1同时起到滤波作用。信号互锁输出模块包括两个光耦合器芯片(U2、U3)，在本实施例中，光耦合器芯片采用M57962AL芯片。信号互锁输出模块将上管与下管的驱动光耦合器的前级输入反向并联，光耦合器前级为发光二极管，反向并联后，即起到了互锁的作用，同时可以保护光耦合器前级反向电压击穿的问题。以上为本技术的工作原理说明，在实际应用中调整C1的大小，可以调整死区时间，同时U1要有一定的驱动能力来驱动U2、U3。本技术未述及之处适用于现有技术。需要强调的是，本技术所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本技术包括并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本技术的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本技术保护的范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高可靠性IGBT/MOSFET光耦驱动防直通保护电路，其特征在于：包括信号放大模块、整流电路、死区时间调整电路和信号互锁输出模块，所述信号放大模块通过整流电路及死区时间调整电路与信号互锁输出模块相连接，所述信号互锁输出模块由两个光耦合器构成。/n

【技术特征摘要】
1.一种高可靠性IGBT/MOSFET光耦驱动防直通保护电路，其特征在于：包括信号放大模块、整流电路、死区时间调整电路和信号互锁输出模块，所述信号放大模块通过整流电路及死区时间调整电路与信号互锁输出模块相连接，所述信号互锁输出模块由两个光耦合器构成。


2.根据权利要求1所述高可靠性IGBT/MOSFET光耦驱动防直通保护电路，其特征在于：所述整流电路由两个电阻构成，所述死区时间调整电...

【专利技术属性】
技术研发人员：张德宽，董兆辉，
申请(专利权)人：天津方圆电气有限公司，
类型：新型
国别省市：天津;12