专利名称：Igbt驱动器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种驱动器，具体涉及一种IGBT驱动器。
背景技术：
IGBT (Insulated GateBipolar Transistor),绝缘栅双极型晶体管，是由 BJT (双极型三极管)和MOS (绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件，兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面的优点。GTR饱和压降低，载流密度大，但驱动电流较大；M0SFET驱动功率很小，开关速度快，但导通压降大，载流密度小。IGBT综合了以上两种器件的优点，驱动功率小而饱和压降低。IGBT非常适合应用于直流电压为600V及以上的变流系统如交流电机、变频器、开关电源、照明电路、牵引传动等领域。IGBT模块在目前DC(直流电)-DC，DC-AC (交流电)变换器中被广泛应用，由于其所需驱动功率大于MOS管，所以常规MOS管驱动电路不能应用于IGBT驱动中，而目前的IGBT驱动电路常采用集成驱动方式，对于小容量IGBT，成本较高，集成驱动的供电常用的方式为使用两个变压器绕组产生负电压，变压器绕制复杂，驱动电源需要增加反馈回路，电路结构也变复杂。专用驱动模块的故障采集电路，对于一定的IGBT模块，其管压降是额定的，由于集成驱动模块自带有检测端口，目前常用的方式为在该端口串接电阻降压，但是会有电阻降压参数一致性不好的问题。
实用新型内容本实用新型克服了现有技术的不足，提供解决现有技术中IGBT驱动器电路复杂，成本高，性能差等问题的一种IGBT驱动器。为解决上述的技术问题，本实用新型采用以下技术方案:—种IGBT驱动器，包括电源电路模块；所述的IGBT驱动器还包括:用于放大高频驱动信号，驱动IGBT的IGBT驱动电路模块，所述电源电路模块与所述IGBT驱动电路模块连接；用于采集IGBT故障信号的故障采样电路模块，所述IGBT故障采集电路模块与所述IGBT驱动电路模块连接；用于传输IGBT驱动电路模块故障信号的故障信号输出电路模块，所述故障信号输出电路模块与所述IGBT驱动电路连接。更进一步的技术方案是电源电路模块是四路隔离正负电源。更进一步的技术方案是电源电路模块包括电源控制芯片、变压器、整流及滤波电路，所述电源控制芯片与变压器连接，所述变压器与整流及滤波电路连接。更进一步的技术方案是电源控制芯片是固定占空比控制芯片。更进一步的技术方案是电源控制芯片是IR2153芯片。更进一步的技术方案是高频变压器是环形变压器。更进一步的技术方案是故障采样电路模块包括稳压管。与现有技术相比，本实用新型的有益效果之一是:本实用新型中正负电压电源主变压器采用环形磁芯绕制，该变压器具有线圈匝数少，漏磁少，电磁干扰小等优点，电源控制芯片采用具有两路互补输出且占空比固定的控制芯片IR2153，由于前级供电是恒定电压，所以后级电路不需要做反馈回路，相对于其他常规电源控制芯片，省掉了反馈回路后，只需简单几个元件即能达到要求，电路更简洁，电源稳定性增强，成本更低。采样电路采用稳压管代替电阻，测量管压降更准确，同时调整稳压管的稳压值，还可调整保护点参数。
图1为本实用新型一个实施例的结构流程框图。图2为本实用新型一个实施例的电路原理示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步阐述。如图1所示，图1示出了本实用新型一个实施例的结构流程框图。本实施例1GBT驱动器包括电源电路模块，还包括:用于放大高频驱动信号，驱动IGBT的IGBT驱动电路模块，电源电路模块与IGBT驱动电路模块通过导线连接；电源电路模块用于提供直流电源，经过电源电路模块中的变频模块后变为高频方波电压，在经过变压器升压变为至少一路高频方波电压，再经过整流和滤波后输入到IGBT驱动电路模块的集成驱动器，高频驱动信号输入到集成驱动器可以驱动IGBT。本实施例1GBT驱动器还包括用于采集IGBT故障信号的故障采样电路模块，IGBT故障采集电路模块与IGBT驱动电路模块连接。故障采集电路模块中的故障采集电路可以采集集成驱动器中的故障信号。本实施例1GBT驱动器还包括用于传输IGBT驱动电路模块故障信号的故障信号输出电路模块，故障信号输出电路模块与IGBT驱动电路连接。集成驱动 器的故障信号经过故障信号输出电路模块中的故障输出电路进行故障信号输出。如图2所述，图2示出了本实用新型一个实施例的电路原理示意图。本实施例1GBT驱动器的电源电路模块包括固定脉宽双路输出的电源控制芯片，作为优选的实施方案，本实施例中电源控制芯片是固定占空比电源控制芯片，优选的是采用型号为IR2153芯片，本实施例1R2153芯片Ul的VCC脚接电容Cl，电容Cl正极接VCCl电源端，电容Cl负极接地(GND)，IR2153芯片Ul的RT脚接电阻Rl，电阻Rl的另一端接IR2153芯片Ul的CT脚和电容C2，电容C2另一端接地，同时IR2153芯片Ul的COM端接地。IR2153芯片Ul的VB端接电容C3正极，电容C3负极接电阻R2和电阻R5，同时电阻R2另一端接IR2153芯片Ul的LO脚和电阻R3，电阻R3的另一端接开关管Q2和接地，电阻R3另一端同时接电容C4的负极，电容C4的正极接变压器Tl的连接点1，变压器Tl的连接点10接开关管Q2和开关管Q1、电阻R5、IR2153芯片Ul的VS脚。开关管Ql同时接电阻R4、电阻R5和电源VCCl。本实施例是变压器Tl升压后，变为4路完全隔离的高频方波电压，图中仅示出其中一路，变压器Tl连接点2和连接点3的输出电路图，其余几路如连接点4、连接点5，连接点6、连接点7，连接点8、连接点9的输出电路与第一路等同，故不赘述。连接点2输出接整流及滤波电路，整流及滤波电路包括电容C6，电容C6负极接变压器Tl的连接点2，二极管D1、二极管D2、二极管D3串联，同时与电容C5和电容C6并联，电容C6正极接在二极管D2和二极管D3之间；电容C5正极接在二极管Dl和二极管D2之间，同时接地，电容C5负极接变压器Tl的连接点3，同时接负电压VEE2 二极管D3阴极接电容C7正极，电容C7负极接变压器Tl的连接点3，二极管D3阴极同时接电源VCC2和故障输出电路模块中故障输出电路的电阻R6，电阻R6另一端接光耦合器U3，光耦合器U3接电阻R9，电阻R9另一端接电源VCCl，同时进行保护信号输出，光耦合器U3接地。光耦合器U3接IGBT驱动电路模块中的型号为M57962芯片U2，M57962芯片U2的FAULT OUT PUT脚接光耦合器U3，M57962芯片U2的VIN+脚接驱动信号输入信号，M57962芯片U2的VIH-脚接地，M57962芯片U2的DETECT脚接串联的稳压管ZD2和二极管D4，同时接稳压管ZDl，稳压管ZDl阳极接M57962芯片U2的VEE脚，和负电压VEE，二极管D4阴极接IGBTQ3，IGBTQ3接电阻R7以及并联电阻R8，电阻R7另一端接M57962芯片U2的VO脚，电阻R8另一端地。本实施例1GBT驱动器的电路工作时，直流输入电压VCCl，经过开关管Ql、开关管Q2，电容C4后，变为高频方波电压，经过高频开关变压器Tl升压后，变为4路完全隔离的高频方波电压，输出再经过三倍压整流，以第一路为例，以电容C5正极为GND，则电容C5负极为负电压VEE2，电容C7正极为幅值等于2倍负电压的正极性电压VCC2，此电压提供给驱动模块，由于IGBT容量较小，此电压完全能够保证IGBT快速开通与关断。从主板发送出来的只有正极性的高频脉冲信号，输入到驱动模块输入极，经过驱动模块隔离和放大后，输出带有负极性的驱动信号，此信号可直接驱动IGBT模块。IGBT模块是高压大电流功率器件，对于流过该器件的电流必须限定在安全范围，故障采样电路的作用是，准确采集流过IGBT的峰值电流，一旦达到峰值电流，必须立即切断输出，防止器件损坏。故障信号输出电路，是将各路IGBT驱动模块的故障信号汇总后，然后输出到控制器，方便控制器采取保护措施。作为优选实施方案，本实施例1GBT驱动器电源电路模块中变压器是环形变压器，该变压器线圈匝数少，漏磁少，电磁干扰小。采样电路采用稳压管ZD2代替电阻，测量管压降更准确，同时调整稳压管的稳压值，还可调整保护点参数。在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”、等，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一个实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落 在本实用新型的范围内。尽管这里参照实用新型的多个解释性实施例对本实用新型进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开、附图和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变型和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。
权利要求1.一种IGBT驱动器，包括电源电路模块；其特征在于:所述的IGBT驱动器还包括: 用于放大高频驱动信号，驱动IGBT的IGBT驱动电路模块，所述电源电路模块与所述IGBT驱动电路模块连接； 用于采集IGBT故障信号的故障采样电路模块，所述IGBT故障采集电路模块与所述IGBT驱动电路模块连接； 用于传输IGBT驱动电路模块故障信号的故障信号输出电路模块，所述故障信号输出电路模块与所述IGBT驱动电路连接。
2.根据权利要求1所述的IGBT驱动器，其特征在于所述的电源电路模块是四路隔离正负电源。
3.根据权利要求1所述的IGBT驱动器，其特征在于所述的电源电路模块包括电源控制芯片、变压器、整流及滤波电路，所述电源控制芯片与变压器连接，所述变压器与整流及滤波电路连接。
4.根据权利要求3所述的IGBT驱动器，其特征在于所述的电源控制芯片是固定占空比控制芯片。
5.根据权利要求3或权利要求4所述的IGBT驱动器，其特征在于所述的电源控制芯片是IR2153芯片。
6.根据权利要求3所述的IGBT驱动器，其特征在于所述的变压器是环形变压器。
7.根据权利要求1所述的IGBT驱 动器，其特征在于所述的故障采样电路模块包括稳压管。
专利摘要本实用新型公开了一种IGBT驱动器，包括电源电路模块；还包括用于放大高频驱动信号，驱动IGBT的IGBT驱动电路模块，所述电源电路模块与所述IGBT驱动电路模块连接；故障采样电路模块，所述IGBT故障采集电路模块与所述IGBT驱动电路模块连接；故障信号输出电路模块，所述故障信号输出电路模块与所述IGBT驱动电路连接。本实用新型有益效果有变压器具有线圈匝数少，漏磁少，电磁干扰小等优点，电源控制芯片采用具有两路互补输出且占空比固定的控制芯片IR2153，电路更简洁，电源稳定性增强，成本更低。采样电路采用稳压管代替电阻，测量管压降更准确，同时调整稳压管的稳压值，还可调整保护点参数。
文档编号H02M1/08GK203119747SQ201320063899
公开日2013年8月7日 申请日期2013年2月4日 优先权日2013年2月4日
发明者张毅, 刘勇 申请人:四川创宏电气有限公司