[发明专利]一种两级钳位的驱动电路装置

说明书

技术领域

本发明属于IGBT技术领域，涉及一种驱动电路，尤其是一种两级钳位的驱动电路装置。

背景技术

IGBT具有开关频率高、导通功耗小及门极控制方便等特点，在大功率变换系统中得到广泛应用。在IGBT应用中，除其本身的技术水平外，另一个重要的因素是其驱动器的设计是否合理与可靠。采用驱动和配置进行分离的方式可以更好的进行驱动控制，也更有利于一块驱动板驱动一个桥臂两个IGBT的功能的实现。现有技术中，IGBT驱动装置只支持单级有源钳位，IGBT驱动装置驱动电源转换电路输入范围小，IGBT驱动输入信号抗干扰性能差。

综上所述，现有技术有以下缺点：

1)现有技术驱动电路只能对IGBT关断过程中出现的集电极过压进行钳位。

2)现有技术驱动电源转换电路输入范围小、稳压性能差、可靠性低。

3)现有技术驱动电路输入信号传输信号干扰大、信号完整性差。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种两级钳位的驱动电路装置。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

这种两级钳位的驱动电路装置包括光纤连接器、电源输入连接器、电源转换电路、互锁电路、故障指示与反馈电路、驱动芯片、上桥臂电路和下桥臂电路；所述上桥臂电路和下桥臂电路结构相同并分别连接至驱动芯片；所述电源输入连接器与外部控制电路连接；所述光纤连接器与外部控制电路连接；所述驱动芯片与故障指示与反馈电路连接，故障指示与反馈电路连接至光纤连接器的光纤输出；所述互锁电路分别连接驱动芯片和故障指示与反馈电路；所述光纤连接器的光纤输入连接至互锁电路。

进一步，上述电源输入连接器连接有供电电源；电源输入连接器连接至电源转换电路。

进一步，上述电源输入连接器为WAGO接线端子；所述电源转换电路采用LM317三端稳压器设计电源稳压电路。

进一步，上述供电电源采用带过流保护的输入范围宽的DC-DC电源模块，输入9～36V，输出为15V±2％，纹波系数小于5％。

进一步，上述光纤连接器为AVAGO光收发器，包括输入光纤和输出光纤。

进一步，上述故障指示与反馈电路将驱动芯片产生的故障信号以及互锁电路检测到的故障信号放大整理后，将故障信号通过外部控制电路传递给控制系统，控制系统将封锁驱动信号。

进一步，上述互锁电路防止上下管同时导通，互锁电路检测到上下管有直通信号，随即将故障信号发送至故障指示与反馈电路同时切断驱动信号。

进一步，上述上桥臂电路和下桥臂电路将驱动芯片调理后的驱动脉冲引入驱动输出电路，驱动输出电路由开通关断电阻以及分布在配置板上的Vce有源钳位电路、两极钳位电路和门极稳压电路组成。

进一步，上述电源转换电路为DC-DC电源模块。

本发明具有以下有益效果：

本发明解决了驱动电路只能对IGBT集电极进行单级钳位的问题，本发明可以有效的对IGBT关断过程中的过电压进行钳位，也可以对IGBT在关断状态时的母线过电压进行钳位，有效的保护了IGBT因为过压而造成的失效。

进一步的，本发明解决了驱动电源输入单一问题，本设计采用带过流保护的输入为9-36V超宽范围的电源模块，可以保证输出电压的稳定性。

进一步的，本发明驱动板与TCU的信号传输及反馈均采用光纤连接，有利于增强抗干扰能力，提高了信号传输的可靠性。

进一步的，本发明采用两块电路板的设计方式，驱动电路板通过线束连接安装在IGBT上的配置电路板，驱动功能和保护检测功能分别在驱动板和配置板上，更好的实现了驱动电路的高低压隔离。

附图说明

图1为本发明的驱动板与原理框图；

图2为本发明的驱动板功能布局图；

图3为本发明的配置版功能布局图。

其中：1为驱动芯片；2为互锁电路；3为故障指示与反馈电路；4为光纤连接器；5为电源转换电路；6为电源输入连接器；7为开通关断电阻；8为Vce有源钳位电路；9为驱动板I/O连接器；10为退饱和检测电路；11为配置板I/O连接器；12为两极钳位电路；13为门级稳压电路。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：