[发明专利]一种提高IGBT驱动器抗干扰性能的方法

说明书

本发明公开了一种提高IGBT驱动器抗干扰性能的方法，所述方法包括在驱动器的管脚之间设置外置恒流源、π型阻容吸收电路、瞬态抑制二极管和相应的控制逻辑相配合，该方法解决了因驱动器内部恒流源电流偏小所带来的抗干扰性差的问题，增强了IGBT故障检测电路滤波效果，限制了IGBT导通关断过程中C极与E极产生尖峰电压的幅值并吸收尖峰电压能量。

技术领域

本发明属于IGBT驱动器领域，具体提供一种提高IGBT驱动器抗干扰性能的方法。

背景技术

随着集成电路设计与制造技术的不断飞跃发展，电路系统的功能越来越强大，组成却越来越简单，当今电力电子产品模块化技术中体现尤为突出，这对整个设计提出了更高要求。软件设计的重要性毋庸置疑，但硬件电路设计的重要性更不容忽视，在模块化设计中大部分元器件都集成于集成PCB电路板，难免会出现小的控制信号与高电压大电流信号共存等问题，若整体电路设计不合理，系统的性能将大打折扣，严重时甚至不能正常工作。

IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)是新型的电力电子开关器件，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。它集成了MOS管和双极型三极管的特性，具有高频、耐高压、大电流、导通阻抗小等优点，在高电压，大电流的电路系统中得到应用，且IGBT必须具有过压、短路保护、可靠关断等功能，因此IGBT驱动电路的设计至关重要。

目前IGBT的驱动通常采用IGBT驱动芯片来完成，IGBT驱动芯片在IGBT正常导通关断时提供触发脉冲信号，并在IGBT故障时关断IGBT，避免过电流而损坏。在正常工作时，IGBT导通关断引起的尖峰脉冲电压可能会对以去饱和电压输入管脚DESAT为主并配合其他管脚、相关元器件构成的故障检测电路造成干扰，从而导致IGBT误关断。

发明内容

本专利针对传统控制芯片的故障检测电路提出了改进措施，避免导通关断过程中尖峰脉冲的干扰致使IGBT等电力电子开关启动短路保护而关断。提出一种通过在驱动器的故障检测电路加入相应的抗干扰设计电路，从而提高IGBT驱动器抗干扰性能的方法，该方法包括以下步骤：

(1)：在IGBT驱动器的栅极驱动输出电压管脚(V_O管脚)和驱动器的去饱和电压输入管脚(DESAT管脚)之间设置一外置恒流源；

(2)：在IGBT驱动器的去饱和电压输入管脚(DESAT管脚)和驱动器的输出电源电压管脚(V_E管脚)之间设置一π型阻容吸收电路；

(3)：在IGBT驱动器的去饱和电压输入管脚(DESAT管脚)和驱动器的输出电源电压管脚(V_E管脚)之间设置一瞬态抑制二极管。

(4)：当IGBT驱动器的FAULT管脚有故障信号输出并上报控制器时，控制器应紧急关闭其他正常工作的IGBT或保留部分IGBT的开通状态使装置电流顺利流过负载，避免电流突变，待驱动器FAULT脚故障消失后，使IGBT开关逻辑变成正常状态继续工作。

所述设置一外置恒流源的方法为：在输出电压管脚(V_O管脚)的驱动电阻R_G输出端和盲区电容C_BLANK之间接入一个恒流源，恒流源的电流对盲区电容C_BLANK充电；所述盲区电容C_BLANK设置在去饱和电压输入管脚(DESAT管脚)和输出电源电压管脚(V_E管脚)之间。