栅极驱动保护电路、系统及车载逆变器系统技术方案

本申请涉及一种栅极驱动保护电路、系统及车载逆变器系统，该栅极驱动保护电路包括栅极驱动模块、故障信号输出模块、欠压保护模块、短路保护模块、误导通保护模块及恒流输出模块；栅极驱动模块包括驱动芯片；故障信号输出模块用于与驱动芯片及微控制单元电连接，用于输出故障信号；欠压保护模块的一端与驱动芯片电连接，另一端与故障信号输出模块电连接，用于对驱动芯片的输入电压进行欠压保护；短路保护模块与驱动芯片电连接，且用于对驱动芯片进行短路保护；误导通保护模块与驱动芯片电连接，用于防止开关晶体管误导通；恒流输出模块与驱动芯片电连接，用于输出稳定电流；因此该电路系统稳定性更强，性能更优化，电路不易损坏和报废。废。废。

【技术实现步骤摘要】
栅极驱动保护电路、系统及车载逆变器系统


[0001]本申请涉及电路保护
，特别涉及一种栅极驱动保护电路、系统及车载逆变器系统。

技术介绍

[0002]由于现在科技的发展，电子器件正向高密度化，大功率，小型化发展，大规模运用电子器件给我们的生活带来了便利的同时，越来越高功率使得电子器件的散热问题愈发严重。因此散热是一项非常关键的技术，散热性能的好坏直接影响着产品的性能和寿命。最早IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor
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绝缘栅双极型晶体管)双面水冷技术(DSC，Dual
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sided Cooling Technology)是基于新能源汽车应用开发，主要是为了解决车载逆变器功率密度问题，用于改善模块的散热效果。
[0003]而栅极驱动器作为双面水冷技术的关键器件，栅极驱动器作为功率放大器，其接收来自控制器的低功率输入，并产生用于绝缘栅双极晶体管(IGBT)器件、金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)器件的栅极的高电流驱动输入；而现有电路保护性能不够，栅极驱动器在工作时不能很好地应对电路短路欠压等故障，系统稳定性和可靠性不强，电路易损坏从而导致报废。

技术实现思路

[0004]本申请实施例提供一种栅极驱动保护电路、系统及车载逆变器系统，可实现对电路的欠压保护、短路保护、开关晶体管误导通保护及恒流输出保护，系统稳定性更强，性能更优化，电路不易损坏和报废。
[0005]第一方面，提供了一种栅极驱动保护电路，包括栅极驱动模块、故障信号输出模块、欠压保护模块、短路保护模块、误导通保护模块及恒流输出模块；栅极驱动模块包括驱动芯片；故障信号输出模块用于与所述驱动芯片及微控制单元电连接，用于输出故障信号；欠压保护模块的一端与所述驱动芯片电连接，另一端与所述故障信号输出模块电连接，用于对所述驱动芯片的输入电压进行欠压保护；短路保护模块与所述驱动芯片电连接，且用于对驱动芯片进行短路保护；误导通保护模块与所述驱动芯片电连接，用于防止开关晶体管误导通；恒流输出模块与所述驱动芯片电连接，用于输出稳定电流。
[0006]一些实施例中，所述故障信号输出模块包括第一控制引脚、三极管及第一电阻；所述第一控制引脚与所述驱动芯片电连接的；所述三极管的集电极用于与微控制单元电连接，所述三极管的基极与所述第一控制引脚电连接，所述三极管的发射极与所述第一电阻的一端电连接，所述第一电阻的另一端接地。
[0007]一些实施例中，所述欠压保护模块包括第二控制引脚、第三控制引脚及电容；所述第二控制引脚与所述第三控制引脚均与所述驱动芯片电连接，所述第二控制引脚接电源；所述电容的一端与所述第二控制引脚电连接，所述电容的另一端与所述第一电阻的另一端共地。
[0008]一些实施例中，所述短路保护模块包括与所述驱动芯片电连接的第四控制引脚、与所述第四控制引脚电连接的过滤器及与所述过滤器电连接的第二电阻，所述第二电阻接地。
[0009]一些实施例中，所述误导通保护模块包括第五控制引脚、第六控制引脚、第七控制引脚、第八控制引脚、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第一MOS管及第二MOS管；所述第五控制引脚、所述第六控制引脚、所述第七控制引脚及所述第八控制引脚均与所述驱动芯片电连接；所述第四电阻与所述第一MOS管电连接，所述第三电阻与所述第一MOS管的栅极电连接至第五控制引脚，所述第三电阻与所述第四电阻并联连接；所述第五电阻的一端与所述第六控制引脚电连接，所述第六电阻的一端与所述第七控制引脚电连接，所述第五电阻另一端、所述第六电阻的另一端及所述第八控制引脚均电连接至所述第一MOS管，所述第一MOS管、所述第五电阻的另一端、所述第六电阻的另一端及所述第七控制引脚均与所述第二MOS管的栅极电连接；所述第二MOS管与所述第二电阻之间的连接结点与所述过滤器电连接，所述第二MOS管接地、且所述第二MOS管用于与开关晶体管电连接。
[0010]一些实施例中，所述恒流输出模块包括第九控制引脚、第十控制引脚及第七电阻；所述第九控制引脚及所述第十控制引脚均与所述驱动芯片电连接；所述第七电阻的一端与所述第十控制引脚电连接，另一端与所述第九控制引脚共地。
[0011]一些实施例中，所述第七电阻为热敏电阻。
[0012]第二方面，提供了一种栅极驱动保护系统，包括微控制单元、如上述所述的栅极驱动保护电路及开关晶体管；所述栅极驱动保护电路与所述微控制单元电连接；开关晶体管与所述栅极驱动保护电路电连接。
[0013]一些实施例中，所述开关晶体管为绝缘栅双极晶体管或金属氧化物半导体场效应晶体管。
[0014]第三方面，提供了一种车载逆变器系统，包括如上述所述的栅极驱动保护系统。
[0015]本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：通过该栅极驱动保护电路，内置集成有栅极驱动模块、故障信号输出模块、欠压保护模块、短路保护模块、误导通保护模块及恒流输出模块，可实现对电路的欠压保护、短路保护、开关晶体管误导通保护及恒流输出保护，因此系统稳定性更强，性能更优化，电路不易损坏和报废。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0017]图1为本申请实施例提供的栅极驱动保护电路的结构框图；
[0018]图2为本申请实施例提供的栅极驱动保护电路的电路示意图；
[0019]图3为本申请实施例提供的栅极驱动保护系统的结构框图。
[0020]100、微控制单元；200、栅极驱动保护电路；210、栅极驱动模块，220、故障信号输出模块；230、欠压保护模块；240、短路保护模块；250、误导通保护模块；260、恒流输出模块；300、开关晶体管。
具体实施方式
[0021]为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0022]参见图1所示，本申请实施例提供了一种栅极驱动保护电路，包括栅极驱动模块210、故障信号输出模块220、欠压保护模块230、短路保护模块240、误导通保护模块250及恒流输出模块260；栅极驱动模块210包括驱动芯片；故障信号输出模块220用于与驱动芯片及微控制单元100电连接，用于输出故障信号；欠压保护模块230，一端与驱动芯片电连接，另一端与故障信号输出模块220电连接，用于对驱动芯片的输入电压进行欠压保护；短路保护模块240与驱动芯片电连接，且用于对驱动芯片进行短路保护；误导通保护模块250与驱动芯片本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种栅极驱动保护电路，其特征在于，包括：栅极驱动模块，包括驱动芯片；故障信号输出模块，用于与所述驱动芯片及微控制单元电连接，用于输出故障信号；欠压保护模块，一端与所述驱动芯片电连接，另一端与所述故障信号输出模块电连接，用于对所述驱动芯片的输入电压进行欠压保护；短路保护模块，与所述驱动芯片电连接，且用于对驱动芯片进行短路保护；误导通保护模块，与所述驱动芯片电连接，用于防止开关晶体管误导通；恒流输出模块，与所述驱动芯片电连接，用于输出稳定电流。2.如权利要求1所述的栅极驱动保护电路，其特征在于，所述故障信号输出模块包括第一控制引脚、三极管及第一电阻；所述第一控制引脚与所述驱动芯片电连接的；所述三极管的集电极用于与微控制单元电连接，所述三极管的基极与所述第一控制引脚电连接，所述三极管的发射极与所述第一电阻的一端电连接，所述第一电阻的另一端接地。3.如权利要求2所述的栅极驱动保护电路，其特征在于，所述欠压保护模块包括第二控制引脚、第三控制引脚及电容；所述第二控制引脚与所述第三控制引脚均与所述驱动芯片电连接，所述第二控制引脚接电源；所述电容的一端与所述第二控制引脚电连接，所述电容的另一端与所述第一电阻的另一端共地。4.如权利要求1所述的栅极驱动保护电路，其特征在于，所述短路保护模块包括与所述驱动芯片电连接的第四控制引脚、与所述第四控制引脚电连接的过滤器及与所述过滤器电连接的第二电阻，所述第二电阻接地。5.如权利要求4所述的栅极驱动保护电路，其特征在于，所述误导通保护模块包括第五控制引脚、第六控制引脚、第七控制引脚、第八控制引脚、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第一MOS管及第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭静，袁成保，郑春阳，
申请(专利权)人：智新控制系统有限公司，
类型：发明
国别省市：