专利名称：新型igbt驱动保护电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种IGBT驱动保护电路，尤其是涉及一种采用双臂的新型IGBT驱动保护电路。
背景技术：
目前，用于IGBT (IGBT,绝缘栅双极晶体管的英文首字母，Insulated GateBipolar Transistor)驱动保护电路具有容易驱动且能以高的开关频率处理大电流和高电压的特点，因而国内外大功率变频器、开关电源、UPS等设备中，广泛采用IGBT作为功率开关器件，因此IGBT驱动保护电路就成为关系到变频器等整机工作可靠性的重要电路。现有的变频器等采用的IGBT驱动保护电路，因设计思路不同而使得该电路具有 多种多样的形式，但是从长期的实践过程中发现，这些传统的IGBT驱动保护电路大多存在如下的缺陷一、用于传统的IGBT驱动保护电路设计的针对性比较强，所以其适用范围窄；~■、电路设计复杂，制造成本闻。
发明内容本实用新型要解决的技术问题是对现有IGBT驱动保护电路进行改进，提出一种具有适用频率宽、模块化设计、集成度高、节约能源特点的新型IGBT驱动保护电路。为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是新型IGBT驱动保护电路，包括接口单元、上桥臂整形控制单元、下桥臂整形控制单元、电源PWM发生单元、开关电源单元、上桥臂驱动单元和下桥臂驱动单元；其中接口单元分别与上桥臂整形控制单元、下桥臂整形控制单元、电源PWM发生单元和开关电源单元相连接；上桥臂驱动单元分别与上桥臂整形控制单元和开关电源单元相连接；下桥臂驱动单元分别与下桥臂整形控制单元和开关电源单元相连接；电源PWM发生单元和开关电源单元相连接。进一步，本实用新型还采用了如下技术方案所述接口单元包括设有8个脚的端子ESl ;其中所述端子ESl的I脚为低电平端口，所述端子ESl的2脚为正5V电源端口，所述端子ESl的3脚为正15电源端口，所述端子ESl的4脚为所述上桥臂整形控制单元的输入端口，所述端子ESl的5脚为所述上桥臂驱动单元的输入端口，所述端子ESl的6脚分别与所述上桥臂整形控制单元中的芯片U3C的10脚、芯片U3D的12脚、所述下桥臂整形控制单元中的芯片U4C的10脚、芯片U4D的12脚连接 ’端子ESl的7脚为所述下桥臂整形控制单元的输入端口，端子ESl的8脚为所述下桥臂驱动单元的输入端口。所述上桥臂整形控制单元包括电阻R6、电阻R6A、电容C5、电容C5A、芯片U2A、芯片U2B、芯片U2C、芯片U3A、芯片U3B、芯片U3C、芯片U3D ;其中所述电容C5的一端接地，所述电容C5的另一端分别与电阻R6、芯片U2A的I脚连接；所述芯片U2A的2脚与所述芯片U2B的3脚连接，所述芯片U2B的3脚与所述芯片U3B的4脚连接，所述芯片U3A的3脚与所述芯片U3D的13脚连接，所述芯片U2C的6脚与所述芯片U3B的5脚连接，所述芯片U3B的6脚与所述电阻R6A的一端连接，所述电阻R6A的另一端分别和所述电容C5A的一端、所述芯片U3C的9脚连接，所述芯片U3C的8脚为所述上桥臂驱动单元的输入端口。所述下桥臂整形控制单元包括电阻R7、电阻R7A、电容C10、电容C10A、芯片U2D、芯片U2E、芯片U2F、芯片U4A、芯片U4B、芯片U4C、芯片U4D ;其中所述电容ClO的一端接地，所述电容ClO的另一端分别与电阻R7、所述芯片U2D的9脚连接；所述芯片U2D的8脚与所述芯片U2E的11脚连接，所述芯片U2E的11脚与所述芯片U4B的4脚连接，所述芯片U4A的3脚与所述芯片U4D的13脚连接，所述芯片U2F的12脚与所述芯片U4B的5脚连接，所述芯片U4B的6脚与所述电阻R7A的一端连接，所述电阻 R7A的另一端分别与所述电容ClOA的一端、所述芯片U4C的9脚连接，所述芯片U4C的8脚为所述下桥臂驱动单元的输入端口。所述电源PWM发生单元包括芯片U1、电阻Rl R5、二极管Dl D2、二极管D17 D18、电容Cl C2、三极管V3 V6和MOS管Vl V2 ;其中所述芯片Ul的I脚与所述电容C2的一端连接，所述电容C2的另一端与所述芯片Ul的3脚连接，所述芯片Ul的2脚与所述电阻Rl的一端连接，所述电阻Rl的另一端与所述芯片Ul的3脚连接，所述芯片Ul的4脚、5脚、6脚、14脚均与正15V电源连接；所述电容Cl的一端与正15V电源连接，其另一端接低电平；所述芯片Ul的10脚分别与所述电阻R2 —端、所述二极管Dl的负极连接，所述电阻R2的另一端、所述二极管Dl的正极、所述三极管V3的基极和所述三极管V4的基极连接；所述三极管V3的集电极与正15V电源连接，所述三极管V4的集电极接低电平，所述三极管V3的发射极、所述三极管V4的发射极、所述电阻R4的一端和所述二极管D17的负极连接，所述电阻R4的另一端、所述二极管D17的正极与所述MOS管Vl的G极连接，所述MOS管Vl的S极接低电平，所述芯片Ul的I脚分别与所述电阻R3的一端、二极管D2的负极连接，所述电阻R3的另一端、所述二极管D2的正极、所述三极管V5的基极和所述三极管V6的基极连接，所述三极管V5的集电极与正15V电源连接，所述三极管V6的基极接低电平，所述三极管V5的发射极、所述三极管V6的发射极、所述电阻R5 —端和所述二极管D18的负极连接，所述电阻R5的另一端、所述二极管D18的正极与所述MOS管V2的G极连接，所述MOS管V2的S极接低电平，所述MOS管Vl的D极和所述MOS管V2的D极均为所述开关电源单元的输入端口。所述开关电源单元包括变压器Tl T4、二极管D5 D12、电解电容Cll C14、电解电容C21 C24、电解电容C31 C34和电解电容C41 C44 ;其中所述变压器Tl T4的2脚接正15V电源，所述变压器Tl的4脚与所述二极管D5的正极连接，所述二极管D5的正极、所述电容Cll的正极和所述电容C13的正极连接，所述变压器Tl的6脚与所述二极管D6的正极连接，所述二极管D6的正极、所述电容C12的负极和所述电容C14的负极连接，所述电容C12的正极、所述电容C14的正极、所述电容Cll的负极和所述电容C13的负极连接；所述变压器T2的4脚与所述二极管D7的正极连接，所述二极管D7的正极、所述电容C21的正极和所述电容C23的正极连接，所述变压器T2的6脚与所述二极管D8的正极连接，所述二极管D8的正极、所述电容C22的负极和所述电容C24的负极连接，所述电容C22的正极、所述电容C24的正极、所述电容C21的负极和所述电容C23的负极连接；所述变压器T3的4脚与所述二极管D9的正极连接，所述二极管D9的正极、所述电容C31的正极和所述电容C33的正极连接，所述变压器T3的6脚与所述二极管D9的正极连接，所述二极管DlO的正极、所述电容C32的负极和所述电容C34的负极连接，所述电容C32的正极、所述电容C34的正极、所述电容C31的负极和所述电容C33的负极连接，所述变压器T4的4脚与所述二极管Dll的正极连接，所述二极管Dll的正极、所述电容C41的正极和所述电容C43的正极连接，所述变压器T4的6脚与所述二极管Dll的正极连接，所述二极管D12的正极、电容C42的负极和所述电容C44的负极连接，所述电容C42的正极、所述电容C44的正极、所述电容C41的负极和所述电容C43的负极连接。所述上桥臂驱动单元包括芯片Ull U12、芯片U21 U22、三极管V13、三极管V23、电阻R12 R14、电阻R22 R24、稳压管Zl Z4、二极管D13 D16、二极管D23 D26、二极管D19和二极管D29 ;其中所述三极管V13的集电极接正5V电源，其基极与所述电阻R12的一端连接；所述电阻R12的另一端与所述芯片Ull的13脚连接，所述芯片U12的I脚与所述电阻Rll的一端连接，所述电阻Rll的另一端接正5V电源，所述芯片U12的3
脚与所述电阻R15的一端连接，所述电阻R15的另一端接正5V电源，所述芯片U12的4脚接低电平，所述芯片Ull的4脚与所述二极管D5的负极连接，所述芯片Ull的6脚和所述稳压管D14的正极连接，所述芯片Ull的5脚连接到所述电阻R13的一端，所述电阻R13的另一端、所述稳压管Zl的正极和所述电阻R14的一端连接，所述稳压管Zl的负极和所述稳压管Z2的负极连接，所述稳压管Z2的正极、所述电阻R14的另一端与所述变压器Tl的5脚连接，所述芯片Ull的I脚、所述二极管D13的负极和所述二极管D15的正极连接，所述二极管D13的正极与所述二极管D14的负极连接，所述二极管D16的正极与所述二极管D15的负极连接，所述二极管D19的正极与所述二极管D16的负极连接，所述三极管V23的集电极接正5V电源，其基极与所述电阻R22的一端连接，所述电阻R22的另一端与所述芯片U21的13脚连接，所述芯片U22的I脚与所述电阻R21的一端连接，所述电阻R21的另一端接正5V电源，所述芯片U22的2脚与所述芯片U22的2脚连接，所述芯片U22的4脚接低电平，所述芯片U21的4脚与所述二极管D7的负极连接，所述芯片U21的6脚与所述稳压管D24的正极连接，所述芯片U21的5脚与所述电阻R23的一端连接，所述电阻R23的另一端、所述稳压管Z3的正极和所述电阻R24的一端连接，所述稳压管Z3的负极和所述稳压管IA的负极连接，所述稳压管Z4的正极、所述电阻R24的另一端与所述变压器T2的5脚连接，所述芯片U21的I脚、所述二极管D23的负极和所述二极管D25的正极连接，所述二极管D23的正极与所述二极管D24的负极连接，所述二极管D26的正极与所述二极管D25的负极连接，所述二极管D29的正极与所述二极管D26的负极连接。所述下桥臂驱动单元包括芯片U31 U32、芯片U41 U42、三极管V33、三极管V43、电阻R32 R34、电阻R42 R44、稳压管Z5 Z8、二极管D33 D36、二极管D43 D46、二极管D39和二极管D49 ;其中所述三极管V33的集电极接正5V电源，其基极与所述电阻R32的一端连接，所述电阻R32的另一端与所述芯片U31的13脚连接，所述芯片U32的I脚与所述电阻R31的一端连接，所述电阻R31的另一端接正5V电源；所述芯片U32的4脚接低电平，所述芯片U31的4脚与所述二极管D9的负极连接，所述芯片U31的6脚和所述稳压管D34的正极连接，所述芯片U31的5脚与所述电阻R33的一端连接，所述电阻R33的另一端、所述稳压管Z5的正极和所述电阻R34的一端连接，所述稳压管Z5的负极和所述稳压管Z6的负极连接，所述稳压管Z6的正极、所述电阻R34的另一端与所述变压器T3的5脚连接，所述芯片U31的I脚、所述二极管D33的负极和所述二极管D35的正极连接，所述二极管D33的正极与所述二极管D34的负极连接，所述二极管D36的正极与所述二极管D35的负极连接，所述二极管D39的正极与所述二极管D36的负极连接，所述三极管V43的集电极接正5V电源，其基极与所述电阻R42的一端连接，所述电阻R22的另一端与所述芯片U41的13脚连接，所述芯片U42的I脚与所述电阻R41的一端连接，所述电阻R41的另一端接正5V电源，所述芯片U42的3脚与所述电阻R25的一端连接，所述电阻R25的另一端接正5V电源，所述芯片U42的4脚接低电平，所述芯片U41的4脚与所述二极管Dll的负极连接，所述芯片U41的6脚与所述稳压管D44的正极连接，所述芯片U41的5脚与所述电阻R43的一端连接，所述电阻R43的另一端、所述稳压管Z7的正极和所述电阻R44的一端连接，所述稳压管Z7的负极和所述稳压管Z8的负极连接，所述稳压管Z8的正极、所述电阻R44的另一端与所述变压器T4的5脚连接，所述芯片U41的I脚、所述二极管D43的负极和二极管D45的正极连接，所述二极管D43的正极与所述二极管D44的负极连接，所述二极管D46的正极与所述二极管D45的负极连接，所述二极管D49的正极与所述二极管D46的负极连接。本实用新型具有的优点和积极效果是一、采用双臂动态调节电路，使其具有适用不同频率的IGBT驱动保护电路；二、由于采用功能模块化设计，使其具有集成度高、节约能源的优点。
图I是本实用新型的系统框图；图2是本实用新型的接口单元图；图3是本实用新型的上桥臂整形控制电路图；图4是本实用新型的下桥臂整形控制电路图；图5是本实用新型的电源PWM发生电路图；图6是本实用新型的开关电源电路图；图7是本实用新型的上桥臂驱动电路图；图8是本实用新型的下桥臂驱动电路图。图中A、接口单元；B、上桥臂整形控制单元；C、下桥臂整形控制单元；D、电源PWM发生单元；E、开关电源单元；F、上桥臂驱动单元；G、下桥臂驱动单元。
具体实施方式
为能进一步了解本实用新型的技术内容、特点及功效，兹列举以下实例，并配合附图详细说明如下本具体实施例采用的技术方案为如图I所示新型IGBT驱动保护电路，包括接口单元A、上桥臂整形控制单元B、下桥臂整形控制单元C、电源PWM发生单元D、开关电源单元E、上桥臂驱动单元F和下桥臂驱动单元G ;其中接口单元A分别与上桥臂整形控制单元B、下桥臂整形控制单元C、电源PWM发生单元D和开关电源单元E相连接；上桥臂驱动单元F分别与上桥臂整形控制单元B和开关电源单元E相连接；下桥臂驱动单元G分别与下桥臂整形控制单元C和开关电源单元E相连接；电源PWM发生单元D和开关电源单元E相连接。如图2所示所述接口单元A包括8个脚的端子ESl ;其中所述端子ESl的I脚为低电平端口，所述端子ESl的2脚为正5V电源端口，所述端子ESl的3脚为正15电源端口，所述端子ESl的4脚为所述上桥臂整形控制单元的输入端口，所述端子ESl的5脚为所述上桥臂驱动单元的输入端口，所述端子ESl的6脚分别与所述上桥臂整形控制单元中的芯片U3C的10脚、芯片U3D的12脚、所述下桥臂整形控制单元中的芯片U4C的10脚、芯片U4D的12脚连接；端子ESl的7脚为所述下桥臂整形控制单元的输入端口，端子ESl的8脚为所述下桥臂驱动单元的输入端口。如图3所示所述上桥臂整形控制单元B包括包括电阻R6、电阻R6A、电容C5、电容C5A、芯片U2A、芯片U2B、芯片U2C、芯片U3A、芯片U3B、芯片U3C、芯片U3D ;其中所述电容C5的一端接地，所述电容C5的另一端分别与电阻R6、芯片U2A的I脚连接；所述芯片 U2A的2脚与所述芯片U2B的3脚连接，所述芯片U2B的3脚与所述芯片U3B的4脚连接，所述芯片U3A的3脚与所述芯片U3D的13脚连接，所述芯片U2C的6脚与所述芯片U3B的5脚连接，所述芯片U3B的6脚与所述电阻R6A的一端连接，所述电阻R6A的另一端分别和所述电容C5A的一端、所述芯片U3C的9脚连接，所述芯片U3C的8脚为所述上桥臂驱动单元的输入端口。如图4所示所述下桥臂整形控制单元C包括电阻R7、电阻R7A、电容C10、电容C10A、芯片U2D、芯片U2E、芯片U2F、芯片U4A、芯片U4B、芯片U4C、芯片U4D ;其中所述电容ClO的一端接地，所述电容ClO的另一端分别与电阻R7、所述芯片U2D的9脚连接；所述芯片U2D的8脚与所述芯片U2E的11脚连接，所述芯片U2E的11脚与所述芯片U4B的4脚连接，所述芯片U4A的3脚与所述芯片U4D的13脚连接，所述芯片U2F的12脚与所述芯片U4B的5脚连接，所述芯片U4B的6脚与所述电阻R7A的一端连接，所述电阻R7A的另一端分别与所述电容ClOA的一端、所述芯片U4C的9脚连接，所述芯片U4C的8脚为所述下桥臂驱动单元的输入端口。如图5所示所述电源PWM发生单元D包括芯片U1、电阻Rl R5、二极管Dl D2、二极管D17 D18、电容Cl C2、三极管V3 V6和MOS管Vl V2 ;其中所述芯片Ul的I脚与所述电容C2的一端连接，所述电容C2的另一端与所述芯片Ul的3脚连接，所述芯片Ul的2脚与所述电阻Rl的一端连接，所述电阻Rl的另一端与所述芯片Ul的3脚连接，所述芯片Ul的4脚、5脚、6脚、14脚均与正15V电源连接；所述电容Cl的一端与正15V电源连接，其另一端接低电平；所述芯片Ul的10脚分别与所述电阻R2 —端、所述二极管Dl的负极连接，所述电阻R2的另一端、所述二极管Dl的正极、所述三极管V3的基极和所述三极管V4的基极连接；所述三极管V3的集电极与正15V电源连接，所述三极管V4的集电极接低电平，所述三极管V3的发射极、所述三极管V4的发射极、所述电阻R4的一端和所述二极管D17的负极连接，所述电阻R4的另一端、所述二极管D17的正极与所述MOS管Vl的G极连接，所述MOS管Vl的S极接低电平，所述芯片Ul的I脚分别与所述电阻R3的一端、二极管D2的负极连接，所述电阻R3的另一端、所述二极管D2的正极、所述三极管V5的基极和所述三极管V6的基极连接，所述三极管V5的集电极与正15V电源连接，所述三极管V6的基极接低电平，所述三极管V5的发射极、所述三极管V6的发射极、所述电阻R5 —端和所述二极管D18的负极连接，所述电阻R5的另一端、所述二极管D18的正极与所述MOS管V2的G极连接，所述MOS管V2的S极接低电平，所述MOS管Vl的D极和所述MOS管V2的D极均为所述开关电源单元的输入端口。如图6所示所述开关电源单元E包括变压器Tl T4、二极管D5 D12、电解电容Cll C14、电解电容C21 C24、电解电容C31 C34和电解电容C41 C44 ;其中所述变压器Tl T4的2脚接正15V电源，所述变压器Tl的4脚与所述二极管D5的正极连接，所述二极管D5的正极、所述电容Cll的正极和所述电容C13的正极连接，所述变压器Tl的6脚与所述二极管D6的正极连接，所述二极管D6的正极、所述电容C12的负极和所述电容C14的负极连接，所述电容C12的正极、所述电容C14的正极、所述电容Cll的负极和所述电容C13的负极连接；所述变压器T2的4脚与所述二极管D7的正极连接，所述二极管D7的正极、所述电容C21的正极和所述电容C23的正极连接，所述变压器T2的6脚与所述二极管D8的正极连接，所述二极管D8的正极、所述电容C22的负极和所述电容C24的负极连接，所述电容C22的正极、所述电容C24的正极、所述电容C21的负极和所述电容C23的负极连接；所述变压器T3的4脚与所述二极管D9的正极连接，所述二极管D9的正极、所述电容C31的正极和所述电容C33的正极连接，所述变压器T3的6脚与所述二极管D9的正极连接，所述二极管DlO的正极、所述电容C32的负极和所述电容C34的负极连接，所述电容C32的正极、所述电容C34的正极、所述电容C31的负极和所述电容C33的负极连接，所述变压器T4的4脚与所述二极管Dll的正极连接，所述二极管Dll的正极、所述电容C41的正极和所述电容C43的正极连接，所述变压器T4的6脚与所述二极管Dll的正极连接，所述二极管D12的正极、电容C42的负极和所述电容C44的负极连接，所述电容C42的正极、所述电容C44的正极、所述电容C41的负极和所述电容C43的负极连接。如图7所示所述上桥臂驱动单元F包括芯片Ull U12、芯片U21 U22、三极管V13、三极管V23、电阻R12 R14、电阻R22 R24、稳压管Zl Z4、二极管D13 D16、二极管D23 D26、二极管D19和二极管D29 ;其中所述三极管V13的集电极接正5V电源，其基极与所述电阻R12的一端连接；所述电阻R12的另一端与所述芯片Ull的13脚连接，所述芯片U12的I脚与所述电阻Rll的一端连接，所述电阻Rll的另一端接正5V电源，所述芯片U12的3脚与所述电阻R15的一端连接，所述电阻R15的另一端接正5V电源，所述芯片U12的4脚接低电平，所述芯片Ul I的4脚与所述二极管D5的负极连接，所述芯片Ul I的6脚和所述稳压管D14的正极连接，所述芯片Ull的5脚连接到所述电阻R13的一端，所述电阻R13的另一端、所述稳压管Zl的正极和所述电阻R14的一端连接，所述稳压管Zl的负极和所述稳压管Z2的负极连接，所述稳压管Z2的正极、所述电阻R14的另一端与所述变压器Tl的5脚连接，所述芯片Ull的I脚、所述二极管D13的负极和所述二极管D15的正极连接，所述二极管D13的正极与所述二极管D14的负极连接，所述二极管D16的正极与所述二极管D15的负极连接，所述二极管D19的正极与所述二极管D16的负极连接，所述三极管V23的集电极接正5V电源，其基极与所述电阻R22的一端连接，所述电阻R22的另一端与所述芯片U21的13脚连接，所述芯片U22的I脚与所述电阻R21的一端连接，所述电阻R21的另一端接正5V电源，所述芯片U22的2脚与所述芯片U22的2脚连接，所述芯片U22的4脚接低电平，所述芯片U21的4脚与所述二极管D7的负极连接，所述芯片U21的6脚与所述稳压管D24的正极连接，所述芯片U21的5脚与所述电阻R23的一端连接，所述电阻R23的另一端、所述稳压管Z3的正极和所述电阻R24的一端连接，所述稳压管Z3的负极和、所述稳压管Z4的负极连接，所述稳压管Z4的正极、所述电阻R24的另一端与所述变压器T2的5脚连接，所述芯片U21的I脚、所述二极管D23的负极和所述二极管D25的正极连接，所述二极管D23的正极与所述二极管D24的负极连接，所述二极管D26的正极与所述二极管D25的负极连接，所述二极管D29的正极与所述二极管D26的负极连接。如图8所示所述下桥臂驱动单元G包括芯片U31 U32、芯片U41 U42、三极管V33、三极管V43、电阻R32 R34、电阻R42 R44、稳压管Z5 Z8、二极管D33 D36、二极管D43 D46、二极管D39和二极管D49 ;其中所述三极管V33的集电极接正5V电源，其基极与所述电阻R32的一端连接，所述电阻R32的另一端与所述芯片U31的13脚连接，所述芯片U32的I脚与所述电阻R31的一端连接，所述电阻R31的另一端接正5V电源；所述芯片U32的4脚接低电平，所述芯片U31的4脚与所述二极管D9的负极连接，所述芯片U31的6脚和所述稳压管D34的正极连接，所述芯片U31的5脚与所述电阻R33的一端连接，所述电阻R33的另一端、所述稳压管Z5的正极和所述电阻R34的一端连接，所述稳压管Z5的负极和所述稳压管Z6的负极连接，所述稳压管Z6的正极、所述电阻R34的另一端与所 述变压器T3的5脚连接，所述芯片U31的I脚、所述二极管D33的负极和所述二极管D35的正极连接，所述二极管D33的正极与所述二极管D34的负极连接，所述二极管D36的正极与所述二极管D35的负极连接，所述二极管D39的正极与所述二极管D36的负极连接，所述三极管V43的集电极接正5V电源，其基极与所述电阻R42的一端连接，所述电阻R22的另一端与所述芯片U41的13脚连接，所述芯片U42的I脚与所述电阻R41的一端连接，所述电阻R41的另一端接正5V电源，所述芯片U42的3脚与所述电阻R25的一端连接，所述电阻R25的另一端接正5V电源，所述芯片U42的4脚接低电平，所述芯片U41的4脚与所述二极管Dll的负极连接，所述芯片U41的6脚与所述稳压管D44的正极连接，所述芯片U41的5脚与所述电阻R43的一端连接，所述电阻R43的另一端、所述稳压管Z7的正极和所述电阻R44的一端连接，所述稳压管Z7的负极和所述稳压管Z8的负极连接，所述稳压管Z8的正极、所述电阻R44的另一端与所述变压器T4的5脚连接，所述芯片U41的I脚、所述二极管D43的负极和二极管D45的正极连接，所述二极管D43的正极与所述二极管D44的负极连接，所述二极管D46的正极与所述二极管D45的负极连接，所述二极管D49的正极与所述二极管D46的负极连接。以上对本实用新型的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。
权利要求1.新型IGBT驱动保护电路，其特征在于包括接口单元、上桥臂整形控制单元、下桥臂整形控制单元、电源PWM发生单元、开关电源单元、上桥臂驱动单元和下桥臂驱动单元；其中接口单元分别与上桥臂整形控制单元、下桥臂整形控制单元、电源PWM发生单元和开关电源单元相连接；上桥臂驱动单元分别与上桥臂整形控制单元和开关电源单元相连接；下桥臂驱动单元分别与下桥臂整形控制单元和开关电源单元相连接；电源PWM发生单元和开关电源单元相连接。
2.根据权利要求I所述的新型IGBT驱动保护电路，其特征在于所述接口单元包括设有8个脚的端子ESl ;其中所述端子ESl的I脚为低电平端口，所述端子ESl的2脚为正5V电源端口，所述端子ESl的3脚为正15电源端口，所述端子ESl的4脚为所述上桥臂整形控制单元的输入端口，所述端子ESl的5脚为所述上桥臂驱动单元的输入端口，所述端子ESl的6脚分别与所述上桥臂整形控制单元中的芯片U3C的10脚、芯片U3D的12脚、所述下桥臂整形控制单元中的芯片U4C的10脚、芯片U4D的12脚连接；端子ESl的7脚为所述下桥臂整形控制单元的输入端口，端子ESl的8脚为所述下桥臂驱动单元的输入端口。
3.根据权利要求I所述的新型IGBT驱动保护电路，其特征在于所述上桥臂整形控制单元包括电阻R6、电阻R6A、电容C5、电容C5A、芯片U2A、芯片U2B、芯片U2C、芯片U3A、芯片U3B、芯片U3C、芯片U3D ;其中所述电容C5的一端接地，所述电容C5的另一端分别与电阻R6、芯片U2A的I脚连接；所述芯片U2A的2脚与所述芯片U2B的3脚连接，所述芯片U2B的3脚与所述芯片U3B的4脚连接，所述芯片U3A的3脚与所述芯片U3D的13脚连接，所述芯片U2C的6脚与所述芯片U3B的5脚连接，所述芯片U3B的6脚与所述电阻R6A的一端连接，所述电阻R6A的另一端分别和所述电容C5A的一端、所述芯片U3C的9脚连接，所述芯片U3C的8脚为所述上桥臂驱动单元的输入端口。
4.根据权利要求I所述的新型IGBT驱动保护电路，其特征在于所述下桥臂整形控制单元包括电阻R7、电阻R7A、电容C10、电容C10A、芯片U2D、芯片U2E、芯片U2F、芯片U4A、芯片U4B、芯片U4C、芯片U4D ;其中所述电容ClO的一端接地，所述电容ClO的另一端分别与电阻R7、所述芯片U2D的9脚连接；所述芯片U2D的8脚与所述芯片U2E的11脚连接，所述芯片U2E的11脚与所述芯片U4B的4脚连接，所述芯片U4A的3脚与所述芯片U4D的13脚连接，所述芯片U2F的12脚与所述芯片U4B的5脚连接，所述芯片U4B的6脚与所述电阻R7A的一端连接，所述电阻R7A的另一端分别与所述电容ClOA的一端、所述芯片U4C的9脚连接，所述芯片U4C的8脚为所述下桥臂驱动单元的输入端口。
5.根据权利要求I所述的新型IGBT驱动保护电路，其特征在于所述电源PWM发生单元包括芯片U1、电阻Rl R5、二极管Dl D2、二极管D17 D18、电容Cl C2、三极管V3 V6和MOS管Vl V2 ;其中所述芯片Ul的I脚与所述电容C2的一端连接，所述电容C2的另一端与所述芯片Ul的3脚连接，所述芯片Ul的2脚与所述电阻Rl的一端连接，所述电阻Rl的另一端与所述芯片Ul的3脚连接，所述芯片Ul的4脚、5脚、6脚、14脚均与正15V电源连接；所述电容Cl的一端与正15V电源连接，其另一端接低电平；所述芯片Ul的10脚分别与所述电阻R2 —端、所述二极管Dl的负极连接，所述电阻R2的另一端、所述二极管Dl的正极、所述三极管V3的基极和所述三极管V4的基极连接；所述三极管V3的集电极与正15V电源连接，所述三极管V4的集电极接低电平，所述三极管V3的发射极、所述三极管V4的发射极、所述电阻R4的一端和所述二极管D17的负极连接，所述电阻R4的另一端、所述二极管D17的正极与所述MOS管Vl的G极连接，所述MOS管Vl的S极接低电平，所述芯片Ul的I脚分别与所述电阻R3的一端、二极管D2的负极连接，所述电阻R3的另一端、所述二极管D2的正极、所述三极管V5的基极和所述三极管V6的基极连接，所述三极管V5的集电极与正15V电源连接，所述三极管V6的基极接低电平，所述三极管V5的发射极、所述三极管V6的发射极、所述电阻R5 —端和所述二极管D18的负极连接，所述电阻R5的另一端、所述二极管D18的正极与所述MOS管V2的G极连接，所述MOS管V2的S极接低电平，所述MOS管Vl的D极和所述MOS管V2的D极均为所述开关电源单元的输入端口。
6.根据权利要求I所述的新型IGBT驱动保护电路，其特征在于所述开关电源单元包括变压器Tl T4、二极管D5 D12、电解电容Cll C14、电解电容C21 C24、电解电容C31 C34和电解电容C41 C44 ;其中所述变压器Tl T4的2脚接正15V电源，所述变压器Tl的4脚与所述二极管D5的正极连接，所述二极管D5的正极、所述电容Cll的正极和所述电容C13的正极连接，所述变压器Tl的6脚与所述二极管D6的正极连接，所述二极管D6的正极、所述电容C12的负极和所述电容C14的负极连接，所述电容C12的正极、所述电容C14的正极、所述电容Cll的负极和所述电容C13的负极连接；所述变压器T2的4脚与所述二极管D7的正极连接，所述二极管D7的正极、所述电容C21的正极和所述电容C23的正极连接，所述变压器T2的6脚与所述二极管D8的正极连接，所述二极管D8的正极、所述电容C22的负极和所述电容C24的负极连接，所述电容C22的正极、所述电容C24的正极、所述电容C21的负极和所述电容C23的负极连接；所述变压器T3的4脚与所述二极管D9的正极连接，所述二极管D9的正极、所述电容C31的正极和所述电容C33的正极连接，所述变压器T3的6脚与所述二极管D9的正极连接，所述二极管DlO的正极、所述电容C32的负极和所述电容C34的负极连接，所述电容C32的正极、所述电容C34的正极、所述电容C31的负极和所述电容C33的负极连接，所述变压器T4的4脚与所述二极管Dll的正极连接，所述二极管Dll的正极、所述电容C41的正极和所述电容C43的正极连接，所述变压器T4的6脚与所述二极管Dll的正极连接，所述二极管D12的正极、电容C42的负极和所述电容C44的负极连接，所述电容C42的正极、所述电容C44的正极、所述电容C41的负极和所述电容C43的负极连接。
7.根据权利要求I所述的新型IGBT驱动保护电路，其特征在于所述上桥臂驱动单元包括芯片Ull U12、芯片U21 U22、三极管V13、三极管V23、电阻R12 R14、电阻R22 R24、稳压管Zl Z4、二极管D13 D16、二极管D23 D26、二极管D19和二极管D29 ;其中所述三极管V13的集电极接正5V电源，其基极与所述电阻R12的一端连接；所述电阻R12的另一端与所述芯片Ull的13脚连接，所述芯片U12的I脚与所述电阻Rll的一端连接，所述电阻Rll的另一端接正5V电源，所述芯片U12的3脚与所述电阻R15的一端连接，所述电阻R15的另一端接正5V电源，所述芯片U12的4脚接低电平，所述芯片Ull的4脚与所述二极管D5的负极连接，所述芯片Ull的6脚和所述稳压管D14的正极连接，所述芯片Ull的5脚连接到所述电阻R13的一端，所述电阻R13的另一端、所述稳压管Zl的正极和所述电阻R14的一端连接，所述稳压管Zl的负极和所述稳压管Z2的负极连接，所述稳压管Z2的正极、所述电阻R14的另一端与所述变压器Tl的5脚连接，所述芯片Ull的I脚、所述二极管D13的负极和所述二极管D15的正极连接，所述二极管D13的正极与所述二极管D14的负极连接,所述二极管D16的正极与所述二极管D15的负极连接,所述二极管D19的正极与所述二极管D16的负极连接，所述三极管V23的集电极接正5V电源，其基极与所述电阻R22的一端连接，所述电阻R22的另一端与所述芯片U21的13脚连接，所述芯片U22的I脚与所述电阻R21的一端连接，所述电阻R21的另一端接正5V电源，所述芯片U22的2脚与所述芯片U22的2脚连接，所述芯片U22的4脚接低电平，所述芯片U21的4脚与所述二极管D7的负极连接，所述芯片U21的6脚与所述稳压管D24的正极连接，所述芯片U21的5脚与所述电阻R23的一端连接，所述电阻R23的另一端、所述稳压管Z3的正极和所述电阻R24的一端连接，所述稳压管Z3的负极和所述稳压管TA的负极连接，所述稳压管TA的正极、所述电阻R24的另一端与所述变压器T2的5脚连接，所述芯片U21的I脚、所述二极管D23的负极和所述二极管D25的正极连接，所述二极管D23的正极与所述二极管D24的负极连接，所述二极管D26的正极与所述二极管D25的负极连接，所述二极管D29的正极与所述二极管D26的负极连接。
8.根据权利要求I所述的新型IGBT驱动保护电路，其特征在于所述下桥臂驱动单元包括芯片U31 U32、芯片U41 U42、三极管V33、三极管V43、电阻R32 R34、电阻R42 R44、稳压管Z5 Z8、二极管D33 D36、二极管D43 D46、二极管D39和二极管D49 ;其中所述三极管V33的集电极接正5V电源，其基极与所述电阻R32的一端连接，所述电阻R32的另一端与所述芯片U31的13脚连接，所述芯片U32的I脚与所述电阻R31的一端连接，所述电阻R31的另一端接正5V电源；所述芯片U32的4脚接低电平，所述芯片U31的4脚与所述二极管D9的负极连接，所述芯片U31的6脚和所述稳压管D34的正极连接，所述芯片U31的5脚与所述电阻R33的一端连接，所述电阻R33的另一端、所述稳压管Z5的正极和所述电阻R34的一端连接，所述稳压管Z5的负极和所述稳压管Z6的负极连接，所述稳压管Z6的正极、所述电阻R34的另一端与所述变压器T3的5脚连接，所述芯片U31的I脚、所述二极管D33的负极和所述二极管D35的正极连接，所述二极管D33的正极与所述二极管D34的负极连接，所述二极管D36的正极与所述二极管D35的负极连接，所述二极管D39的正极与所述二极管D36的负极连接，所述三极管V43的集电极接正5V电源，其基极与所述电阻R42的一端连接，所述电阻R22的另一端与所述芯片U41的13脚连接，所述芯片U42的I脚与所述电阻R41的一端连接，所述电阻R41的另一端接正5V电源，所述芯片U42的3脚与所述电阻R25的一端连接，所述电阻R25的另一端接正5V电源，所述芯片U42的4脚接低电平，所述芯片U41的4脚与所述二极管Dll的负极连接，所述芯片U41的6脚与所述稳压管D44的正极连接，所述芯片U41的5脚与所述电阻R43的一端连接，所述电阻R43的另一端、所述稳压管Z7的正极和所述电阻R44的一端连接，所述稳压管Z7的负极和所述稳压管Z8的负极连接，所述稳压管Z8的正极、所述电阻R44的另一端与所述变压器T4的5脚连接，所述芯片U41的I脚、所述二极管D43的负极和二极管D45的正极连接，所述二极管D43的正极与所述二极管D44的负极连接，所述二极管D46的正极与所述二极管D45的负极连接，所述二极管D49的正极与所述二极管D46的负极连接。
专利摘要本实用新型公开了新型IGBT驱动保护电路，包括接口单元、上桥臂整形控制单元、下桥臂整形控制单元、电源PWM发生单元、开关电源单元、上桥臂驱动单元和下桥臂驱动单元；本实用新型具有适用于不同功率IGBT模块的驱动电路的特点，通过上桥臂整形控制单元和下桥臂整形控制单元这两个单元实现对IGBT驱动电路的动态平衡，从而实现对IGBT驱动电路的保护功能。
文档编号H02M1/088GK202475235SQ20122005674
公开日2012年10月3日 申请日期2012年2月21日 优先权日2012年2月21日
发明者刘建军 申请人:天津市红日电气自动化有限公司