[发明专利]IGBT驱动电路

说明书

本发明提供了一种IGBT驱动电路，包括光耦芯片和功率放大电路；所述光耦芯片包括隔离放大单元和故障保护单元；故障保护单元包括去饱和模块和故障反馈模块；所述去饱和模块，用于在检测到IGBT的集电极的电位过高或者IGBT的集电极的电位变化过快时向故障反馈模块发送警示信号所述；故障反馈模块，用于在接收到警示信号后向外部控制器发送故障控制信号，从而控制外部控制器输出的外部驱动信号使得隔离放大单元输出控制IGBT关断的IGBT驱动信号。本发明所述的IGBT驱动电路采用光耦芯片来进行IGBT驱动，并具有对IGBT过压、过流、短路等故障检测的功能。

技术领域

本发明涉及IGBT驱动领域，尤其涉及一种IGBT驱动电路。

背景技术

IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)是新型的复合器件，它既有易驱动的特点，又具有管电压、电流容量大等优点。IGBT 的工作频率在几十kHz频率范围内，因此在较高频率的大、中功率电力电子设备用中占据了主要的应用地位。

IGBT驱动电路是IGBT和DSP(digital signal processing，数字信号处理) 芯片之间的接口电路，其功能是将来自数字信号处理器的控制信号转换成具有足够功率的驱动信号，来实现IGBT安全的开通与关断，为处理器和IGBT之间提供电气隔离，为了在系统出现故障时IGBT得到正确和有效的保护，IGBT 驱动电路还需要提供相应的过流、过压、短路等故障保护功能。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种IGBT驱动电路，以解决现有技术中不能实现IGBT安全的开通与关断，为处理器和IGBT之间提供电气隔离，以及不能提供IGBT过流、过压、短路等故障保护功能的问题。

为了达到上述目的，本发明提供了一种IGBT驱动电路，包括光耦芯片和功率放大电路；所述光耦芯片包括隔离放大单元和故障保护单元；所述故障保护单元包括去饱和模块和故障反馈模块；

所述隔离放大单元，用于对外部控制器输入的外部驱动信号进行光电隔离并放大而得到IGBT驱动信号；

所述功率放大电路，用于对所述IGBT驱动信号进行功率放大，将功率放大后的IGBT驱动信号输出至IGBT的栅极；

所述去饱和模块，用于在检测到所述IGBT的集电极的电位过高或者所述 IGBT的集电极的电位变化过快时向所述故障反馈模块发送警示信号；

所述故障反馈模块，用于在接收到所述警示信号后向所述外部控制器发送故障控制信号，从而控制所述外部控制器输出的外部驱动信号使得所述隔离放大单元输出控制所述IGBT关断的IGBT驱动信号。

实施时，所述故障保护单元还包括：电压钳位模块，用于当检测到所述 IGBT的集电极的电位过高或者所述IGBT的集电极的电位变化过快时，向所述故障反馈模块发送警示信号或者控制对所述IGBT的集电极的电位进行钳位。

实施时，所述功率放大电路包括推挽功率放大单元。

实施时，所述推挽功率放大单元包括：

第一晶体管，栅极接入所述IGBT驱动信号，第一极接入第一电压，第二极与所述IGBT的栅极连接；以及，

第二晶体管，栅极接入所述IGBT驱动信号，第一极接入第二电压，第二极与所述IGBT的栅极连接。

实施时，所述推挽功率放大单元还包括：

第一电阻，连接于所述第一晶体管的栅极和所述第一晶体管的第二极之间；以及，

第一电容，连接于所述第二晶体管的栅极和所述第二晶体管的第一极之间；

所述功率放大电路还包括：