[实用新型]一种指数曲线型复合式关断电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电源控制电路，具体是IGBT功率器件的驱动和过电流保护电路。

背景技术

现有的IGBT驱动电路发生电流故障时的关断信号，多采用直接式、斜线式和两段式。其中：

1、直接关断方式，利用比较器或者其他控制电路，在电流故障发生时，直接关断驱动输出信号(如图2所示)。这种方式的缺点是，电流突变大，造成的过冲电压高，易造成IGBT过压损坏。

2、斜线式关断方式，一些专用的IGBT驱动芯片采用了斜线式关断方式：当发生故障时，驱动电压在一定时间内，由电源电压沿固定斜率下降到一定电压，然后再关断。这种方式的缺点是关断时间长，响应慢，易造成IGBT损坏。

3、两段式关断，采用IR公司的IGBT专用驱动芯片，在发生电流故障时，会把驱动电压快速地降低到一个较低电平，经过一段时间后，再完全关断。这种方式虽然相应速度快，但是不同的IGBT关断电压适应性差。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种IGBT驱动保护电路的改进，该保护电路应能克服上述背景技术的不足，具有电流保护精度高、可靠性好、成本低的特点。

本实用新型提供的技术方案是：

一种指数曲线型复合式关断电路，其控制信号依次通过一相位及电平转换电路、放大电路后输出驱动信号；保护信号通过两个支路并联接到所述的放大电路的输入端，其中一条支路反接二极管D1后依次通过三极管Q3的基极、三极管Q3的发射极及反接二极管D3后接入放大电路的输入端，并在三极管Q3的基极端连接由电容C1、电阻R1组成的蓄放电回路；另外一条支路反接二极管D2后依次串接由电容C2、电阻R2组成的蓄放电回路以及比较器ICIA后，也接入放大电路的输入端。

所述的相位和电平转换电路由三极管Q1和电阻R4、电阻R3组成。

所述的放大电路由三极管Q2和三极管Q4组成。

本实用新型的工作原理是：当发生过电流保护时，保护信号B变为低电平，C1通过R5进行放电，在Q3的基极上形成指数曲线型电压下降，Q3通过D3对驱动输出的输入电平进行限位，使驱动输出的电压按照指数曲线型下降；同时C2通过R6进行放电，经过固定时间后，C2上的电压低于比较器-端的参考电压，比较器翻转，在驱动输出降到一定电平后，将其关断到低电平。

本实用新型经过测试证明，该电路的电流保护精度高，工作可靠性好，成本较低，而且关断电压适应范围广。

附图说明

图1是本实用新型的电路结构示意图。

图2是现有电路的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，该指数曲线型复合式关断电路，其控制信号K依次通过一相位及电平转换电路、放大电路后输出驱动信号；所述的相位和电平转换电路由三极管Q1和电阻R4、电阻R3组成，控制信号K直接接到三极管Q1的基极，器件电压VDD经过电阻R4后也加到三极管Q1的基极，电路电压VCC通过电阻R3后与三极管Q1的集电极接通，三极管Q1的发射极接入公共回路。

保护信号B通过两个支路并联接到所述的放大电路的基极，其中一条支路依次通过反接二极管D1、电阻R5、三极管Q3的基极、三极管Q3的发射极及反接二极管D3后接入放大电路输入端，并在三极管Q3的基极端连接由电容C1、电阻R1组成的蓄放电回路；蓄放电回路中，电路电压VCC依次通过电阻R1、三极管Q3的基极、电容C2后接入公共回路；另外一条支路依次反接二极管D2、电阻R6、由电容C2、电阻R2组成的蓄放电回路后接入比较器IC1A(型号可以是LM339，也可根据需要选择其它型号)的第一输入端，比较器的第二输入端连接参考电压Vef，比较器的输出端S连接放大电路的输入端，电路电压VCC依次通过蓄放电回路中的电阻R2、比较器ICIA的第一输入端、电容C2后接入公共回路。

三极管Q2和三极管Q4组成所述的放大电路(推挽功率放大电路)，驱动输出信号从三极管Q2发射极与三极管Q4的发射极之间的接线中引出；电路电压VCC加在三极管Q2的集电极，三极管Q4的集电极接入公共回路。并且，各电路通过电阻R7后才接入放大电路的输入端。