一种IGBT栅极电阻可变电路的制作方法

本发明涉及开关电源技术,具体涉及一种igbt驱动电路与igbt栅极之间串联电阻可变电路，igbt即指绝缘栅双极型晶体管。

技术背景

igbt广泛应用于各类开关电源，在igbt驱动电路与igbt栅极之间通常都要串入一个电阻即栅极电阻来调整igbt的开关特性，如图1所示rg就是栅极电阻，但此电阻的存在不利于igbt的可靠关断：当igbt驱动电路输出负压即经由栅极电阻使igbt栅极电压低于发射极电压时，igbt应处于关断状态，但此时igbt所承受的电压，即igbt的集电极和发射极之间的电压一般并不稳定，往往包含高频分量，由于密勒效应，其中的高频电压会传递到igbt的栅极，且由于栅极电阻对igbt驱动电路的输出有一定的隔离作用，使得igbt栅极与发射极之间的电压有可能由负变正，从而导致igbt由关断变为开通。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种简单电路在igbt被关断后将栅极电阻短路，从而避免栅极电阻妨碍驱动电路对igbt的关断作用。

为了实现上述目的，本发明提供的技术方案为：一种igbt栅极电阻可变电路，包括igbt驱动电路、第一电阻、第二电阻、第一二极管、第二二极管、场效应管、igbt；所述第一电阻为igbt栅极电阻；所述场效应管为n沟道增强型；所述igbt驱动电路经由正、负极接线端(以下正、负极接线端也分别简称为正极、负极)输出驱动电压，驱动电压为正(即正极电位高于负极电位)用于开通igbt，驱动电压为负(即正极电位低于负极电位)用于关断igbt；igbt驱动电路的正极与第一电阻的一端及场效应管的源极相连；igbt驱动电路的负极与igbt的发射极、第二电阻的一端及第二二极管的阴极相连；场效应管的栅极与第二电阻的另一端及第二二极管的阳极相连；第一电阻的另一端与igbt的栅极及第一二极管的阳极相连；场效应管的漏极与第一二极管的阴极相连。

本发明与现有技术相比，优点是驱动电路输出负压关断igbt后，栅极电阻被短路，因而消除了密勒效应，使得igbt的关断状态不会受到集电极-发射极间高频电压分量的影响。

附图说明

图1为igbt栅极与驱动电路之间串联电阻的常用技术原理图。

图2为本发明所述一种igbt栅极电阻可变电路原理图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。

如图2所示，本发明实施例所述的一种igbt栅极电阻可变电路，包括igbt驱动电路、第一电阻rg、第二电阻r、第一二极管d1、第二二极管d2、场效应管q及igbt；第一电阻rg为igbt栅极电阻；场效应管q为n沟道增强型；igbt驱动电路经由正极和负极接线端输出驱动电压；igbt驱动电路的正极与第一电阻rg的一端及场效应管q的源极相连；igbt驱动电路的负极与igbt的发射极、第二电阻r的一端及第二二极管d2的阴极相连；场效应管的栅极与第二电阻r2的另一端及第二二极管d2的阳极相连；第一电阻rg的另一端与igbt的栅极及第一二极管d1的阳极相连；场效应管q的漏极与第一二极管d1的阴极相连。

本实施例上述电路的工作原理如下：当igbt驱动电路输出正电压，即其正极电位高于负极电位时，此正电压经由第一电阻rg加到igbt的栅极与发射极之间，从而开通igbt，第一二极管d1阻止了此正电压经由场效应管q加到igbt的栅极，同时此正电压经由第二电阻r与第二二极管d2的并联电路加到场效应管q的源极和栅极之间，即栅极与源极之间是负电压，使场效应管q截止，且由于第二二极管d2正向导通，故能迅速使场效应管q进入截止状态，从而保证igbt开通时场效应管q总是截止的；当igbt驱动电路输出负电压，即其正极电位低于负极电位时，此负电压经由第一电阻rg加到igbt的栅极和发射极之间，从而关断igbt，同时此负电压使第二二极管d2截止，故此负电压只能经由第二电阻r给场效应管q栅-源极间电容充电，场效应管q要等到此电容上的电压即栅源电压达到开启阈值时，才会由截止变为导通，第二电阻r阻值的选取原则是在igbt关断之后尽快使场效应管q导通，从而使得igbt驱动电路输出的负电压可经由场效应管q与第一二极管d1的串联支路加到igbt的栅极与发射极之间，由于此支路的导通电阻要远小于igbt栅极电阻rg，相当于将igbt驱动电路输出的负电压直接加到igbt的栅极和发射极之间，故能减小甚至消除igbt集电极与发射极之间电压高频分量对igbt栅极与发射极间电压的密勒效应，提高igbt的关断可靠性；作为场效应管q和第一二极管d1，应选用导通电阻小的元件；igbt驱动电路输出的正电压一般约为15伏，负电压一般在-5～-15伏之间。

以上所述实施例只为本发明较佳实施例，并非以此限制本发明的实施范围，故凡依本发明之形状、原理所作的变化，均应涵盖在本发明的保护范围内。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种IGBT栅极电阻可变电路，包括IGBT驱动电路、第一电阻、第二电阻、第一二极管、第二二极管、场效应管、IGBT；所述第一电阻为IGBT栅极电阻；所述场效应管为N沟道增强型；所述IGBT驱动电路经由正、负极接线端输出驱动电压，驱动电压为正用于开通IGBT，驱动电压为负用于关断IGBT；IGBT驱动电路的正极与第一电阻的一端及场效应管的源极相连；IGBT驱动电路的负极与IGBT的发射极、第二电阻的一端及第二二极管的阴极相连；场效应管的栅极与第二电阻的另一端及第二二极管的阳极相连；第一电阻的另一端与IGBT的栅极及第一二极管的阳极相连；场效应管的漏极与第一二极管的阴极相连。本发明与现有技术相比，优点是IGBT的关断状态不会受到集电极‑发射极间高频电压分量的影响。

技术研发人员：王剑;田联房
受保护的技术使用者：佛山信开益科技有限公司
技术研发日：2017.01.10
技术公布日：2017.08.18