[发明专利]一种高压大功率IGBT驱动电路

说明书

本发明公开了一种高压大功率IGBT驱动电路，包括：驱动电源电路模块、PWM信号收发模块、高速双通道比较器模块、驱动电流放大模块、反馈电路检测模块、钳位电路模块；驱动电源电路模块为各模块提供所需电源；PWM信号收发模块和高速双通道比较器模块信号连接驱动电流放大模块，驱动电流放大模块生成的信号驱动IGBT，反馈电路检测模块连接高速双通道比较器模块，用于过流、短路的检测；本发明的驱动电路可缩短开关时间，减少开关损耗，使IGBT工作在较理想的开关状态下。

技术领域

本发明涉及电力电子技术领域，具体指代一种高压大功率IGBT驱动电路。

背景技术

目前，国内外IGBT驱动器技术在中小功率领域的应用较为成熟，主要采用模拟控制方式实现驱动，功能比较单一；IGBT 集中了MOSFET和GTR的优点，具有输入阻抗高，开关速度快，热稳定性好，通态压降低，耐压高，承受电流大等特点，近年来，广泛应用于各个领域。采用一套性能良好的驱动电路可缩短开关时间，减少开关损耗，使IGBT工作在较理想的开关状态下，同时对产品的运行效率、可靠性和安全性都有重要意义。IGBT 是电压控制型器件，在其栅极发射极之间施加十几伏的直流电压，只有微安级的电流流过。IGBT驱动器是IGBT和DSP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驱动器还需要提供相应的过流、过压、短路等故障保护功能。

在相关技术中，采用软件方法对输入至IGBT管的PWM控制信号的脉冲宽度进行限制，但存在可能因程序跑飞或者死机造成脉冲宽度限制遗漏的不足；其二在控制芯片至IGBT管的G极之间有较多的电子元器件，PWM控制信号在传输中途，可能有其他脉冲加载到G极损坏IGBT管；其三驱动高达3300V、1500A高压大功率IGBT工作，对电源和控制信号的隔离、绝缘有很高的要求。

发明内容

针对于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种高压大功率IGBT驱动电路，本发明的驱动电路可缩短开关时间，减少开关损耗，使IGBT 工作在较理想的开关状态下。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

本发明的一种高压大功率IGBT驱动电路，包括：驱动电源电路模块、PWM信号收发模块、高速双通道比较器模块、驱动电流放大模块、反馈电路检测模块、钳位电路模块；

驱动电源电路模块为各模块提供所需电源；外部DSP发出PWM±信号经PWM接收模块转换成PWM信号，通过高速双通道比较器模块形成比较信号提供给驱动电流放大模块，驱动电流放大模块生成的IGBT驱动信号经钳位电路模块输出到外部IGBT；此外，高速双通道比较器模块生成的另一个比较信号提供给反馈电路检测模块进行整个电路运行状态的检测；其中，

驱动电源电路模块，其包含脉冲变压器电路、全波整流桥电路、DC-DC 电源电路；

脉冲变压器电路输入端接外界电源脉冲，接地保护线端接机壳，脉冲变压器电路实现电压的转换和隔离；

全波整流桥电路由D8、D9、D10、D11四个二极管组成，并分别连接上述脉冲变压器电路的输出端；

DC-DC电源电路由U6、U7两个电源芯片及其外围电路组成，两个电源芯片的输入端分别串联一个电阻和电容形成RC滤波电路，两个电源芯片的输出端之间分别并联有电容C13和C14，电容C13和C14上分别并联有电容C18和C17，电容C18的正极为电源芯片U7输出端，负极为GND端；电容C17的正极为电源GND 端，负极为电源芯片U6输出端；