[实用新型]具有短路保护功能的IGBT驱动电路及IGBT芯片

说明书

本实用新型涉及电力电子控制技术领域，尤其涉及一种具有短路保护功能的IGBT驱动电路及IGBT芯片，其中，IGBT驱动电路包括：耦合电路、控制电路、信号放大电路、软关断保护电路和内部电源电路；耦合电路包括光耦，用于接收驱动信号，将输入与输出信号隔离再传递给控制电路；控制电路用于控制整个驱动电路的开通和关断；信号放大电路用于接收控制电路传递的信号，进行放大后向IGBT输出驱动信号；软关断保护电路与控制电路及IGBT连接，用于获取IGBT检测电压，向控制电路传递电平信号，以在短路或过流时，令向IGBT输出的驱动信号逐渐降低至零电平以下。本实用新型可实现IGBT短路时软关断保护功能。

技术领域

本实用新型涉及电力电子控制技术领域，尤其涉及一种具有短路保护功能的IGBT驱动电路及IGBT芯片。

背景技术

IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)是能源变换与传输的核心器件，具有节能、散热稳定等特点，目前越来越成为各种电力电子设备中主回路的首选功率开关器件。

IGBT在应用过程中难免出现短路等故障，这些故障可能使得IGBT温度升高，导致器件被烧坏。因此，如何安全可靠地驱动IGBT工作，成为需要解决的课题。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对上述至少一部分不足之处，提供一种具有短路保护功能的IGBT驱动电路及IGBT芯片，以实现IGBT短路时软关断保护功能，从而更为安全、稳定地驱动IGBT工作。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种具有短路保护功能的IGBT驱动电路，包括：

耦合电路、控制电路、信号放大电路、软关断保护电路和内部电源电路；

所述耦合电路包括光耦，用于接收外部输入的驱动信号，将外部输入的驱动信号与输出信号完全隔离，再传递给所述控制电路；

所述控制电路与所述耦合电路、所述软关断保护电路、所述信号放大电路连接，用于接收所述耦合电路、所述软关断保护电路传递的信号，并传递给所述信号放大电路，控制整个驱动电路的开通和关断；

所述信号放大电路与所述控制电路及IGBT连接，用于接收所述控制电路传递的信号，进行放大后向IGBT输出驱动信号；

所述软关断保护电路与所述控制电路及IGBT连接，用于获取IGBT检测电压，并基于获取的IGBT检测电压，向所述控制电路传递电平信号，以在短路或过流时，令向IGBT输出的驱动信号逐渐降低至零电平以下，经过一段时间延时后向所述控制电路传递再启动信号；

所述内部电源电路用于将外部供电的电源电压转换后，为驱动电路供电。

可选地，所述耦合电路还包括：限流电阻R4和上拉电阻R5；

光耦的输入端1脚通过限流电阻R4引出驱动信号输入正端SIG+，输入端3脚引出驱动信号输入负端SIG-，输出端6脚通过上拉电阻R5连接外供电电源正端VCC，输出端4脚连接外供电电源负端-VEE，输出端5脚连接所述控制电路。

可选地，所述控制电路包括：第六电阻R6、第十二电阻R12、第三十四电阻R34、第六电容C6、第十二稳压二极管D12、控制芯片U4C和控制芯片U4D；其中，控制芯片U4C和控制芯片U4D为电压比较器；

第六电阻R6的一端过上拉电阻R5连接外供电电源正端VCC，另一端连接光耦U3的输出端5脚；

第十二电阻R12的一端过上拉电阻R5连接外供电电源正端VCC，另一端连接控制芯片U4C的正输入端9脚和控制芯片U4D的正输入端11脚，且通过第六电容C6和第三十四电阻R34分别连接外供电电源负端-VEE；

第十二稳压二极管D12的负极连接在上拉电阻R5和第六电阻R6之间，正极连接外供电电源负端-VEE；