[发明专利]一种双路高压大功率IGBT驱动电路

说明书

技术领域

 本发明涉及IGBT驱动技术领域，具体是一种双路高压大功率IGBT驱动电路。

背景技术

绝缘栅双极型晶体管IGBT是一种复合器件，它的输入控制部分为MOSFET，输出级为双极结型三极晶体管，其兼有MOSFET输入阻抗高，电压控制，驱动功率小，开关速度快，工作频率较高的优点，又具有电力三极管饱和压降低，电压、电流容量大，安全工作区宽的优点，因而IGBT广泛应用于大功率变频器和开关电源等功率设备中。IGBT驱动技术是IGBT应用过程中的关键之一，驱动电路的输出特性和短路过流保护功能是IGBT安全、高效工作的先决条件。IGBT驱动电路在应用过程中应具有足够的安全隔离电压，保证变流器控制回路和功率回路间的电气隔离。优良的IGBT驱动电路还应具有控制信号传输延时小，开通和关断时间可控，能够提供稳定的开通电压和驱动功率和自我保护等特点。尤其是应用于变频器系统中时，IGBT驱动电路必须对IGBT具有精确可靠的短路过流保护功能，并且在应用于变频器半桥型IGBT驱动时，双路输入信号的硬件互锁功能对变频器系统的保护也是至关重要的。除此之外，随着IGBT驱动电路的使用量日益增大，在保证驱动性能优良的同时，减小体积和降低成本也很有必要。

现有IGBT驱动产品中，主要分为基于光耦芯片隔离的驱动技术和基于脉冲变压器隔离的驱动技术。光耦芯片廉价，但是隔离电压等级低，传输延时高，应用范围窄。基于脉冲变压器的驱动产品性能良好，但成本很高。目前的IGBT驱动产品存在的主要问题是不能兼顾良好的驱动和保护性能以及低廉的成本。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明提供一种双路高压大功率IGBT驱动电路，具有高隔离电压和驱动信号逻辑互锁功能的双路IGBT驱动电路，该电路兼顾优良的性能和低成本的

特点。

本发明是以下技术方案实现的：一种双路高压大功率IGBT驱动电路，包括双路互锁和光信号转化发射电路和双路驱动模块，双路互锁和光信号转化发射电路采用硬件互锁电路将接收到的双路驱动信号进行互锁处理，经互锁处理后的驱动信号输入至双路驱动模块对IGBT进行开关操作，双路互锁和光信号转化发射电路处理后的驱动信号为两路关断信号，或者其中一路信号为关断信号，另一路信号为开通信号。

本发明的有益效果是：利用光纤和隔离电源作为隔离介质，提高了隔离电压等级；该驱动电路保护功能完善，可靠性高，成本低廉。

附图说明

下面结合附图及实例对本发明做进一步说明。

图1是本发明原理框图；

图2是双路互锁和光信号转化发射电路图；

图3是双路驱动模块中光信号转化接收电路图。

具体实施方式

如图1所示，一种双路高压大功率IGBT驱动电路由双路互锁和光信号转化发射电路1和双路驱动模块2组成，双路互锁和光信号转化发射电路1采用硬件互锁电路将接收到的双路驱动信号进行互锁处理，经互锁处理后的驱动信号输入至双路驱动模块2对IGBT进行开关操作，双路互锁和光信号转化发射电路1处理后的驱动信号为两路关断信号，或者其中一路信号为关断信号，另一路信号为开通信号，但不会出现两路同时为开通信号。双路互锁和光信号转化发射电路1和双路驱动模块2之间通过光纤进行连接。

双路互锁和光信号转化发射电路1包括驱动信号逻辑互锁电路U1、第一路光信号转化发射接口U2和第二路光信号转化发射接口U3，驱动信号逻辑互锁电路U1的输入端与控制器的信号输出端相连，对双路控制信号进行逻辑互锁处理，驱动信号逻辑互锁电路U1的输出端与第一路光信号转化发射接口U2以及第二路光信号转化发射接口U3相连，第一路光信号转化发射接口U2以及第二路光信号转化发射接口U3分别将两路电信号转化为光信号经光纤传输出去。

双路驱动模块2包括第一路故障信号发射接口U4、第一路驱动信号接收接口U5、第二路驱动信号接收接口U6、第二路故障信号发射接口U7、第一路+5V稳压电路U8、第二路+5V稳压电路U9、第一路DC/DC电源模块U10、第二路DC/DC电源模块U11、第一路逻辑控制电路U12、第二路逻辑控制电路U13、第一路功率放大电路U14和第二路功率放大电路U15，上述器件构成第一路信号通路和第二路信号通路，第二路信号通路中的器件连接关系与第一路是相对应的，