[发明专利]一种IGBT驱动电压的过压欠压保护锁定电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种电路，更具体地说涉及一种IGBT驱动电压的过压欠压保护锁定电路，属 于电力电子领域。

背景技术

IGBT在众多电子元件中，属于一种昂贵的元器件，并且在工作过程中，对于栅极工作电 源电压的大小和稳定性相当敏感，必须要求在一个合适的范围之内，否则可能击穿栅极或者 不在正常工作状态等问题。IGBT的驱动芯片比较理想的电压一般在14-16V之间，其理想状 态为：当电源电压幅值低于14V或者高于16V的时候，PWM信号被封锁，不能达到IPM的栅 极，同时栅极被拉低；当电源电压在14V-16V之间时，PWM信号能够顺利通过电路，并且以 14V-16V的幅值达到IGBT的栅极；现有的检测保护锁定电路很多，要么比较复杂，要么成本 比较贵，因此需要开发一种全新的电路来实现保护和锁定。

发明内容

本发明很好的解决了上述现有技术中存在的不足和问题，提供一种IGBT驱动电压的过压 欠压保护锁定电路，该电路性能可靠实用，成本低廉，响应速度高，特别适合低成本要求的 场合。

本发明的技术方案如下：

本发明的IGBT驱动电压的过压欠压保护锁定电路，包括有2个稳压管、6个电阻和5个 三极管，其所述的一个16V的稳压管DZ1串接在VCC上，阳极接地，稳压管DZ1的阴极再并 联一个13.3V的稳压管DZ2，阳极串联一个1K电阻R1后接到NPN三极管T1的基极，T1的集 电极串联一个10K电阻R2后接到VCC上，同时T1的集电极输出串联一个2K电阻后再接到 NPN三极管T2的基极，T2的集电极串联一个10K电阻R4后接到VCC上，同时T2的集电极输 出连接一个推挽电路的输入端，推挽电路的输出端串联一个20K电阻R6后接到NPN三极管 T5集电极并与PWM信号输出端连接，T5的基极串联一个10K电阻R5后与PWM信号输入端连 接，T1、T2、和T5的发射极均接地。

本发明的IGBT驱动电压的过压欠压保护锁定电路，其进一步的技术方案是所述的推挽电 路由一个NPN三极管T3和一个PNP三极管T4串联组成，T3和T4的基极与T2的集电极连接， T3的集电极接到VCC上，T4的集电极接地，T3和T4的发射极均与R6连接。

本发明的IGBT驱动电压的过压欠压保护锁定电路，其进一步的技术方案还可以是所述的 稳压管DZ1可用2-5个串联，当然可更多个串联以保证电压的准确性。

本发明的IGBT驱动电压的过压欠压保护锁定电路，其进一步的技术方案还可以是所述的 稳压管DZ2可用2-5个串联，当然可更多个串联以保证电压的准确性。

本发明的IGBT驱动电压的过压欠压保护锁定电路，其进一步的技术方案还可以是所述的 稳压管DZ1的电压为17V，所述的稳压管DZ2的电压为14.3V。T3实际工作的时候，并不是 完全饱和状态，前面所述的述的情况实际上是一种理想情况，Vce有约1V的压降，所以实际 给T5提供的电压为VCC-1V，鉴于这个实际问题，为了保证T5的工作电压稳定在规定范围内， 可以把前面的DZ1换成17V的稳压管，DZ2换成14.3的稳压管，这样电源保护范围的时候就 是15V到17V了，选择电源的时候就应该把把额定电压选在15V到17V之间。由于这种稳压 管不容易买到，可以将几个常用的管子串联使用。由于后面的都是PWM信号，为了保证信号 的稳定性，三极管的HEF要选择200或者更大些的。

本发明整个电路的工作过程如下：因为三极管T1的基极电压为0.7V，稳压管DZ1的稳 压值为13.3V，所以当VCC的电压下降到13.3V+0.7V＝14V以下的时候，T1基极无电流通过， 处于截止状态，T1的集电极为高电平，很容易分析T2处于饱和状态，所以T2集电极输出为 低电平，输出信号到达推挽电路的基极，因为推挽电路是正逻辑，所以推挽电路的输出也是 低电平。由于T5的集电极连接着推挽电路的输出，所以T5的集电极也为低电平，无论IN PWM 电平信号为高还是低，OUT PWM均被拉低，使得IGBT栅极无电压，漏极也无电流，起到对驱 动信号封锁的作用。