一種大功率igbt實用驅(qū)動及保護電路的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種大功率IGBT實用驅(qū)動及保護電路，包括模擬開關(guān)ADG202、三極管N1、二極管D1和電阻R1，模擬開關(guān)ADG202的B腳分別連接電阻R3和電阻R9，電阻R9另一端分別連接二極管D2正極、三極管N4基極和三極管N5基極，二極管D2負極分別連接電阻R10和電容C4，電阻R10另一端分別連接電阻R17和三極管N3集電極，三極管V3基極連接二極管Z3正極，二極管Z3負極連接光耦U2一個輸入端。本實用新型采用高速模擬開關(guān)器件后,使得驅(qū)動電路的邏輯關(guān)系清晰和簡單；保護電路的動作時間參數(shù)可以根據(jù)需要簡單而又準確地設置；準確實現(xiàn)了“延遲搜索過電流保護”和IGBT的慢速關(guān)斷。
【專利說明】
一種大功率IGBT實用驅(qū)動及保護電路
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ] 本實用新型涉及IGBT，具體是一種大功率IGBT實用驅(qū)動及保護電路。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著全控器件IGBT( Insulated Gate BipolarTransisto r)朝著大電流、高電壓、快通斷、易觸發(fā)等方向的不斷發(fā)展，它在大功率變流系統(tǒng)中得到了廣泛應用。目前，投入市場的有IGBT模塊，也有集成了 IGBT、系統(tǒng)自保護、自診斷等功能的智能功率模塊IPMt^S是，IPM功率相對較小，在大功率場合應用受到了限制。對于投入市場的獨立集成驅(qū)動模塊，驅(qū)動能力有限，而且由于考慮到通用性，驅(qū)動模塊的過流保護和時間參數(shù)往往調(diào)節(jié)困難或能調(diào)節(jié)的參數(shù)少，給具體應用帶來了不便。所以，對于大功率IGB T的驅(qū)動和保護電路進行研究具有一定的實用價值。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型的目的在于提供一種大功率IGBT實用驅(qū)動及保護電路，以解決上述【背景技術(shù)】中提出的問題。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供如下技術(shù)方案:
[0005]—種大功率IGBT實用驅(qū)動及保護電路，包括模擬開關(guān)ADG202、三極管N1、二極管Dl和電阻Rl，模擬開關(guān)ADG202的B腳分別連接電阻R3和電阻R9，電阻R9另一端分別連接二極管D2正極、三極管N4基極和三極管N5基極，二極管D2負極分別連接電阻RlO和電容C4，電阻RlO另一端分別連接電阻R17和三極管N3集電極，三極管V3基極連接二極管Z3正極，二極管Z3負極連接光耦U2—個輸入端，光耦U2另一個輸入端分別連接接地電容C3、二極管Dl負極、二極管Z2負極、二極管D7正極和比較器Ul同相端，比較器Ul反相端分別連接電阻R1、電阻R19和接地電位器RPI，電阻Rl另一端分別連接電阻R2、電阻R6、三極管Vl集電極、電阻R4和電源15V正極，電阻R2另一端分別連接電阻R19另一端、二極管Zl負極和模擬開關(guān)ADG202的C腳，所述三極管N4發(fā)射極分別連接三極管N5發(fā)射極、二極管D3負極和電阻R11，電阻Rll另一端分別連接電阻Rl 2、IGBT管的門極、二極管Z4負極和電阻Rl 3。
[0006]作為本實用新型再進一步的方案:所述二極管Z3為穩(wěn)壓二極管。
[0007]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是:本實用新型采用高速模擬開關(guān)器件后，使得驅(qū)動電路的邏輯關(guān)系清晰和簡單;保護電路的動作時間參數(shù)可以根據(jù)需要簡單而又準確地設置;準確實現(xiàn)了 “延遲搜索過電流保護”和IGBT的慢速關(guān)斷。
【附圖說明】
[0008]圖1為大功率IGBT實用驅(qū)動及保護電路的電路圖。
【具體實施方式】
[0009]下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├绢I(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0010]請參閱圖1，本實用新型實施例中，一種大功率IGBT實用驅(qū)動及保護電路，包括模擬開關(guān)ADG202、三極管N1、二極管Dl和電阻R1，模擬開關(guān)ADG202的B腳分別連接電阻R3和電阻R9，電阻R9另一端分別連接二極管D2正極、三極管N4基極和三極管N5基極，二極管D2負極分別連接電阻RlO和電容C4，電阻RlO另一端分別連接電阻R17和三極管N3集電極，三極管V3基極連接二極管Z3正極，二極管Z3負極連接光耦U2—個輸入端，光耦U2另一個輸入端分別連接接地電容C3、二極管Dl負極、二極管Z2負極、二極管D7正極和比較器Ul同相端，比較器Ul反相端分別連接電阻Rl、電阻R19和接地電位器RPl，電阻Rl另一端分別連接電阻R2、電阻R6、三極管Vl集電極、電阻R4和電源15V正極，電阻R2另一端分別連接電阻R19另一端、二極管Zl負極和模擬開關(guān)ADG202的C腳，所述三極管N4發(fā)射極分別連接三極管N5發(fā)射極、二極管D3負極和電阻R11，電阻Rll另一端分別連接電阻R12、IGBT管的門極、二極管Z4負極和電阻Rl 3;所述二極管Z3為穩(wěn)壓二極管。
[0011]請參閱圖1，其中A，B，Z，C，P連接到模塊開關(guān)器件ADG202上。P為IGBT開通和關(guān)斷的控制信號，當P為高時，A和B被模擬開關(guān)接通，控制IGBT導通;當P為低電平時，此模擬開關(guān)打開，控制IGBT關(guān)斷。ADG202本身的管腳IN為控制信號的輸入端，D和S分別為模擬開關(guān)的兩端。
[0012]正常工作原理:I) IGBT導通，P為高電平時，A和B接通。E點電壓為IGBT飽和壓降，N2關(guān)斷，NI導通，A，B點電壓為+15V，N4導通。Y點電壓約為+15V，通過門極電阻Rll使得IGBT導通。2)IGBT關(guān)斷，P為低電平時，A和B斷開，A點電壓為+15V，B點電壓為-15V。模擬開關(guān)上的Z和+15V電壓斷開，N3不導通，C3和C4被二極管反向截止，不會放電。N5導通，加在門極上的-15V電壓使得IGBT關(guān)斷。
[0013]故障時的過流保護原理
[0014]I)控制信號P—直為高電平時IGBT過流時，飽和壓降增加，D7反向截止，由于Z和+15V相連接，則C3被充電，兩端電壓逐漸增大。當C3電壓高于比較器設定的比較電壓時，比較器輸出高電平，N2導通，NI截止，R4被接入電路。R4的接入使得A，B電壓變?yōu)?1VjIGBI^極電壓降低到+1V后，過電流允許時間一般為lOys。此時間也可以根據(jù)用戶需要進行調(diào)節(jié)，當R7和C3確定后，通過選擇穩(wěn)壓二極管Ζ3的值可以設定此值。如果在1ys內(nèi)故障消失，IGBT飽和壓降降低，則D7導通，E點電壓降低，比較器輸出低電平，電路恢復正常工作。如果在10μs內(nèi)故障未消失，則C3繼續(xù)充電，當大于穩(wěn)壓二極管Ζ3的值，使得Ν3導通，則光耦輸出故障信號。同時C4開始通過RlO放電，使得X，￥點電壓逐漸降低，IGBT被慢速關(guān)斷。
[0015]2)在關(guān)斷過程中，控制信號P降低過流故障時，C點為高電平，從模擬開關(guān)可知A和B、+15V和Z點一直被模擬開關(guān)接通，所以上面的保護過程可正常進行。
[0016]對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本實用新型不限于上述示范性實施例的細節(jié)，而且在不背離本實用新型的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實現(xiàn)本實用新型。因此，無論從哪一點來看，均應將實施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本實用新型的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本實用新型內(nèi)。不應將權(quán)利要求中的任何附圖標記視為限制所涉及的權(quán)利要求。
[0017]此外，應當理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應當將說明書作為一個整體，各實施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實施方式。
【主權(quán)項】
1.一種大功率IGBT實用驅(qū)動及保護電路，包括模擬開關(guān)ADG202、三極管N1、二極管Dl和電阻R1，其特征在于，模擬開關(guān)ADG202的B腳分別連接電阻R3和電阻R9，電阻R9另一端分別連接二極管D2正極、三極管N4基極和三極管N5基極，二極管D2負極分別連接電阻RlO和電容C4，電阻RlO另一端分別連接電阻R17和三極管N3集電極，三極管V3基極連接二極管Z3正極，二極管Z3負極連接光耦U2—個輸入端，光耦U2另一個輸入端分別連接接地電容C3、二極管Dl負極、二極管Z2負極、二極管D7正極和比較器Ul同相端，比較器Ul反相端分別連接電阻Rl、電阻R19和接地電位器RPl，電阻Rl另一端分別連接電阻R2、電阻R6、三極管Vl集電極、電阻R4和電源15V正極，電阻R2另一端分別連接電阻R19另一端、二極管Zl負極和模擬開關(guān)ADG202的C腳，所述三極管N4發(fā)射極分別連接三極管N5發(fā)射極、二極管D3負極和電阻R11，電阻Rll另一端分別連接電阻R12、IGBT管的門極、二極管Z4負極和電阻R13。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大功率IGBT實用驅(qū)動及保護電路，其特征在于，所述二極管Z3為穩(wěn)壓二極管。
【文檔編號】H03K17/567GK205584160SQ201620321334
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2016年4月18日
【發(fā)明人】鄭麗
【申請人】四川建筑職業(yè)技術(shù)學院