一种绝缘栅双极型晶体管驱动电路，该驱动电路包括变压器（１），该变压器（１）的初级侧用于接收脉宽调制信号，其特征在于，该驱动电路还包括充放电模块（２），所述变压器（１）的次级侧用于连接绝缘栅双极型晶体管的门极，并且与充放电模块（２）的输入端连接，充放电模块（２）的输出端用于与绝缘栅双极型晶体管的门极相连接，该充放电模块（２）用于接收所述变压器（１）的次级侧输出的脉宽调制信号，根据该脉宽调制信号对所述绝缘栅双极型晶体管进行充电或放电以使得所述绝缘栅双极型晶体管在导通前被预充电和在关断前被预放电。该驱动电路能有效抑制导通瞬时电流ｄｉ／ｄｔ和关断瞬时电压ｄｖ／ｄｔ，以达到减小绝缘栅双极型晶体管的电应力的目的。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种绝缘栅双极型晶体管(K3BT)驱动电路。
技术介绍
现在的绝缘栅双极型晶体管(以下称为IGBT)驱动电路一般是采用脉宽调制(PWM)信号来控制IGBT的导通与关断，这种驱动电路目前分为三种光耦传输隔离驱动电路，这种驱动电路适用小容量的逆变器；脉冲变压器传输隔离驱动电路，这种驱动电路适用于大容量的逆变器，广泛运用到大容量的电动车上；还有一种是光纤传输隔离驱动电路，这种驱动电路比较好，但是成本太高，在实际应用中不常用。在脉冲变压器传输隔离驱动电路中，由于传输的电压比较大，在IGBT每次导通时瞬时电流A幼和关断时的瞬时电压dv/幼会非常大，使得IGBT的电应力也很大，会给IGBT带来冲击，加速其损耗。
技术实现思路
为克服上述问题，本专利技术的目的是提供一种IGBT驱动电路，该驱动电路能有效减小IGBT的电应力。为实现上述目的，本专利技术提供一种绝缘栅双极型晶体管(IGBT)驱动电路，该驱动电路包括变压器，该变压器的初级侧用于接收脉宽调制(PWM)信号，其中，该驱动电路还包括充放电模块，所述变压器的次级侧用于连接绝缘栅双极型晶体管的门极，并且与充放电模块的输入端连接，充放电模块的输出端用于与绝缘栅双极型晶体管的门极相连接，该充放电模块用于接收所述变压器的次级侧输出的PWM信号，并根据该PWM信号对6所述绝缘栅双极型晶体管进行充电或放电以使得所述绝缘栅双极型晶体管在导通前被预充电和在关断前被预放电。本专利技术提供的IGBT驱动电路，在接入PWM信号时，根据PWM信号控制IGBT的导通和关断，并且采用了充放电模块，所述充放电模块在PWM信号从0V上升到峰值电压(即使得IGBT导通的电压)之前对IGBT进行预充电，使得IGBT的结电容积累电荷，而IGBT在这过程之后才导通，这样在IGBT导通之前结电容就积累了电荷，有利于导通，并能有效抑制导通瞬时电流^/&;所述充放电模块在PWM信号从峰值电压下降到OV (即使得IGBT关断的电压)之前对IGBT进行预放电，释放IGBT的结电容积累的电荷，从而在IGBT关断之前就释放了结电容积累的电荷，能有效抑制关断瞬时电压dv/力，以达到减小IGBT的电应力的目的。附图说明图1是本专利技术提供的IGBT驱动电路的结构框图；图2是本专利技术提供的充放电模块的电路结构示意图；图3是本专利技术提供的尖脉冲产生模块的结构示意图；图4是本专利技术提供的回复模块的结构示意图；图5是本专利技术提供的窄脉冲抑制模块的结构示意图；图6是本专利技术提供的死区插入模块的结构示意图7是PWM波形、第一运算放大器输出信号的波形、第二运算放大器输出信号的波形、充电时序信号的波形以及放电时序信号的波形的时序图；图8是应用于电动车电机的IGBT驱动电路的示意图。具体实施例方式下面结合附图对本专利技术作进一步的描述。如图1所示，本专利技术提供一种IGBT驱动电路，该驱动电路包括变压 器l，该变压器l的初级侧用于接收PWM信号，其中，该驱动电路还包括 充放电模块2，所述变压器1的次级侧用于连接绝缘栅双极型晶体管的门极， 并且与充放电模块2的输入端连接，充放电模块2的输出端用于与绝缘栅双 极型晶体管的门极相连接，该充放电模块2用于接收所述变压器1的次级侧 输出的PWM信号，根据该PWM信号对所述绝缘栅双极型晶体管进行充电 或放电以使得所述绝缘栅双极型晶体管在导通前被预充电和在关断前被预 放电。其中，所述充放电模块2根据所述PWM信号生成充电时序信号和放电 时序信号，并根据该充电时序信号和放电时序信号对所述绝缘栅双极型晶体 管进行充电或放电，其中，在所述PWM信号的一个脉冲周期内，所述充电 时序信号在PWM信号的电压从OV上升到峰值之前为有效电平，所述放电 时序信号在所述PWM信号从峰值下降到OV之前为有效电平。 一般采用高 电平作为有效电平。所述变压器1为本领域技术人员公知的脉冲变压器，所述变压器1的初 级侧和次级侧的线圈匝数比可以为任意，优选为l: 1。如图2所示，所述充放电模块2包括比较单元21、时序逻辑单元22、 充电单元23和放电单元24，所述比较单元21的输入端与所述变压器1的次 级侧连接，比较单元21的第一输出端和第二输出端分别与时序逻辑单元22 的第一信号输入端和第二信号输入端连接，时序逻辑单元22的第一信号输 出端和第二信号输出端分别与充电单元23和放电单元24的控制端连接。其中，所述比较单元21用于接收所述变压器1的次级侧输出的PWM 信号，将该PWM信号的电压与设定的第一电压和第二电压进行比较，根据 比较结果输出触发信号，其中OV〈第一电压〈第二电压〈PWM信号的峰值电 压。所述第一电压和第二电压介于使IGBT关断的有效电压(即OV)和使IGBT导通的有效电压(即PWM信号的峰值电压)之间。其中，所述比较单元21可以采用本领域人员公知的比较电路，例如如 图2所示，所述比较单元21包括第一运算放大器211、第一电阻212、第一 稳压管213、第一二极管214、第二运算放大器215、第二电阻216、第二稳 压管217和第二二极管218，所述第一运算放大器211的正相输入端、第二 运算放大器215的正相输入端均与变压器1的次级侧连接，用于从所述变压 器1的次级侧接收PWM信号，第一运算放大器211和第二运算放大器215 的反相输入端分别通过第一电阻212和第二电阻216输入一正电压，并分别 与第一稳压管213和第二稳压管217的阴极连接，所述第一稳压管213和第 二稳压管217的阳极接地，所述第一运算放大器211和第二运算放大器215 的输出端分别接第一二极管214和第二二极管218的阳极，第一二极管214 和第二二极管218的阴极分别连接到所述时序逻辑单元22的第一信号输入端和第二信号输入端。更具体地说，当PWM信号从第一运算放大器211和第二运算放大器215的正相输入端输入时，对PWM信号的每一个脉冲，在该脉冲从0上升到峰 值以及由峰值下降到0的整个过程中，如果输入的电压大于第一稳压管213 的击穿后的端电压(以下简称端电压)(即第一电压)，则第一运算放大器211 的输出端输出高电平，如果输入的电压低于第一稳压管213的端电压，则第 一运算放大器211的输出端输出低电平；对于第二稳压管217和第二运算放 大器215也具有与第一稳压管213和第一运算放大器211相同的原理，不多 做描述。第一稳压管213和第二稳压管217的端电压(即第一电压和第二电 压)被设置为不同，第一稳压管213端电压小于第二稳压管217，例如，PWM 信号高电平为15v，第一稳压管213的端电压为5v，第二稳压管217的端电 压为14v，则在输入PWM信号后得到第一运算放大器211的输出端和第二 运算放大器215的输出端输出的信号的时序波形如图7所示，波形A是PWM信号的波形，黑点处例如分别为5v和14v电压，波形B是第一运算放大器 211输出端输出的信号的波形，波形C是第二运算放大器215输出端输出的 信号的波形。根据不同的IGBT导通电压和关断电压的不同以及需要对其充 放电的时间的不同，所述第一稳压管213和第二稳压管217的端电压可以在 0到PWM信号高电平的电压之间设置。所述第一稳压管213和第二稳压管217可以是齐纳二极管。 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种绝缘栅双极型晶体管驱动电路，该驱动电路包括： 变压器（１），该变压器（１）的初级侧用于接收脉宽调制信号， 其特征在于，该驱动电路还包括充放电模块（２），所述变压器（１）的次级侧用于连接绝缘栅双极型晶体管的门极，并且与充放电模块（２）的输入端连接，充放电模块（２）的输出端用于与绝缘栅双极型晶体管的门极相连接，该充放电模块（２）用于接收所述变压器（１）的次级侧输出的脉宽调制信号，根据该脉宽调制信号对所述绝缘栅双极型晶体管进行充电或放电以使得所述绝缘栅双极型晶体管在导通前被预充电和在关断前被预放电。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：彭应葱，张朕清，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]
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