本实用新型应用于电力电子产品制造领域,特别是一种低成本IGBT驱动电路。
背景技术:
绝缘栅双极晶体管IGBT是第三代电力电子器件,安全工作,它集功率晶体管GTR和功率场效应管MOSFET的优点于一身,具有易于驱动、峰值电流容量大、自关断、开关频率高(10-40 kHz)的特点,是目前发展最为迅速的新一代电力电子器件,广泛应用于变频电源、电机调速、UPS、光伏、风力发电、逆变焊机等变流器装置当中,在这些装置中,一般由 IGBT组成功率单元,而驱动电路是连接控制电路和功率单元的桥梁,它将装置中的控制电路产生的数字PWM信号进行隔离传输、电平转换和功率放大,实现控制电路对功率单元的开通和关断动作的控制,从而实现装置的功率变换功能。高性能的驱动电路虽然具有更全面的保护功能,但也存在以下问题:1、成本比较高;2、电路板设计比较复杂,进而增加故障点;3、设计中对电路板的层数和工艺要求较高。
技术实现要素:
为解决上述问题,本实用新型提出了一种兼顾稳定性的同时,结构简洁,对设计工作要求低的低成本IGBT驱动电路。
本实用新型所设计的一种低成本IGBT驱动电路,包括光耦合器U1、施密特触发器U2和反相器U3,其中:
光耦合器U1的2脚通过电阻R3连接5V公共电源VEE,光耦合器U1的2脚依次通过三极管Q1的3脚-2脚、电阻R2和反向连接的二极管D1连接5V公共电源VEE,光耦合器U1的2脚和3脚之间并联有电容C2和电阻R4,光耦合器U1的脚3依次通过R5和反相器U3的2脚-1脚连接驱动信号Q2;光耦合器U1的脚8连接15V电源,且光耦合器U1的脚8还通过电容C1连接光耦合器U1的脚5;光耦合器U1的脚5连接GND;光耦合器U1的脚6和脚7连接,且光耦合器U1的脚7通过电阻R6连接施密特触发器U2的脚1;
施密特触发器U2的脚1通过电容C3接地;施密特触发器U2的脚2和脚3连接;施密特触发器U2的脚4依次通过电阻R7和电阻R8连接GND,且在电阻R7和R8之间设置有测试点TP1;施密特触发器U2的脚7直接连接GND;施密特触发器U2的脚14直接连接15V电源;
三极管Q1的1脚通过电阻R1与三极管Q1的2脚连接,三极管Q1的1脚直接与5V电源连接。
更进一步的方案是:光耦合器U1的型号为TLP250,施密特触发器U2的型号为CD40106,反相器U3的型号为7406,三极管Q1的型号为8550,二极管D1的型号为BZX84C3V9,电阻R1为300欧姆,电阻R2为20欧姆,电阻R3为5.1k欧姆,电阻R4为5.1k欧姆,电阻R5为300欧姆,电阻R6为220k欧姆,电阻R7为3.3k欧姆,电阻R8为4.7欧姆,电容C1的规格为100nF/50V,电容C2为6800pF/50V,电容C3为22pF/50V。
本实用新型提供低成本IGBT驱动电路具有以下特点:
1、成本低廉,采用隔离光耦TLP520作为IGBT的驱动芯片;
2、电路设计简单,元器件较少,降低故障点,适合批量生产;
3、电路板PCB采用两层结构即可满足要求,设计工艺要求简单。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
实施例1。
如图1所示,本实施例描述的低成本IGBT驱动电路,包括光耦合器U1、施密特触发器U2和反相器U3,其中:
光耦合器U1的2脚通过电阻R3连接5V公共电源VEE,光耦合器U1的2脚依次通过三极管Q1的3脚-2脚、电阻R2和反向连接的二极管D1连接5V公共电源VEE,光耦合器U1的2脚和3脚之间并联有电容C2和电阻R4,光耦合器U1的脚3依次通过R5和反相器U3的2脚-1脚连接驱动信号Q2;光耦合器U1的脚8连接15V电源,且光耦合器U1的脚8还通过电容C1连接光耦合器U1的脚5;光耦合器U1的脚5连接GND;光耦合器U1的脚6和脚7连接,且光耦合器U1的脚7通过电阻R6连接施密特触发器U2的脚1;
施密特触发器U2的脚1通过电容C3接地;施密特触发器U2的脚2和脚3连接;施密特触发器U2的脚4依次通过电阻R7和电阻R8连接GND,且在电阻R7和R8之间设置有测试点TP1;施密特触发器U2的脚7直接连接GND;施密特触发器U2的脚14直接连接15V电源;
三极管Q1的1脚通过电阻R1与三极管Q1的2脚连接,三极管Q1的1脚直接与5V电源连接。
其中所述的光耦合器U1的型号为TLP250,施密特触发器U2的型号为CD40106,反相器U3的型号为7406,三极管Q1的型号为8550,二极管D1的型号为BZX84C3V9,电阻R1为300欧姆,电阻R2为20欧姆,电阻R3为5.1k欧姆,电阻R4为5.1k欧姆,电阻R5为300欧姆,电阻R6为220k欧姆,电阻R7为3.3k欧姆,电阻R8为4.7欧姆,电容C1的规格为100nF/50V,电容C2为6800pF/50V,电容C3为22pF/50V。