适用于高压试验的igbt驱动电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种适用于高压试验领域的IGBT驱动电路。
【背景技术】
[0002]在高压试验领域中，为达到足够高工作电压，需要使用串联IGBT组成的高压开关。串联IGBT的驱动电路需要满足较为苛刻的条件:IGBT的导通与关断控制须具有良好的同步性；驱动电路应具有动态均压能力，以防止IGBT过压时发生击穿破坏；驱动电路在接收驱动信号时应有足够的隔离电压；由于高压隔离电源效率较低，驱动电路能耗应尽量小。现存的多数IGBT驱动电路并未对此种应用条件进行优化设计，存在着一定局限性。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型为了解决现有的高压试验领域的IGBT驱动电路存在导通同步性差、动态均压能力弱、电路能耗较大等方面的问题，提供了一种适用于高压试验的IGBT驱动电路。
[0004]本实用新型为解决上述技术问题采取的技术方案是:一种适用于高压试验的IGBT驱动电路，所述电路包括光纤接收模块、逻辑-功率转换模块、门极驱动模块、动态均压模块和电源接口电路；光纤接收模块接收前端控制器的控制信号，将控制信号传递给逻辑-功率转换模块；逻辑-功率转换模块将进行电平转换后的控制信号传递给门级驱动模块；门级驱动模块在逻辑-功率转换模块控制下直接对IGBT门级进行充放电，实现IGBT的导通控制；动态均压模块在IGBT发生过压时提供IGBT集电极到门级驱动模块的信号反馈回路，保护IGBT免遭过压击穿；电源接口电路用于连接外部电源并进行滤波。
[0005]本实用新型的有益效果是:
[0006]本实用新型通过选用高精度器件实现了 IGBT导通与关断的良好同步性，采用了合理的设计实现了 IGBT的动态均压、驱动信号的高压隔离及驱动电路的低能耗，此外，本实用新型具有体积小、成本低的优点。
【附图说明】
[0007]图1是本实用新型的整体结构框图；图2是本实用新型中的光纤接收模块的电路图；图3是本实用新型中的逻辑-功率转换模块的电路图；图4是本实用新型中的门极驱动模块的电路图；图5是本实用新型中的动态均压模块的电路图；图6是本实用新型中的电源接口的电路图，图中:a表示+15V电源接口的电路图，b表示+5V电源接口的电路图，c表示一 1V电源接口的电路图，d表示接线端子的电路图。
【具体实施方式】
[0008]【具体实施方式】一:如图1所示，本实施方式所述的适用于高压试验领域的IGBT驱动电路包括光纤接收模块、逻辑-功率转换模块、门极驱动模块、动态均压模块、电源接口电路。光纤接收模块接收前端控制器的控制信号，将控制信号传递给逻辑-功率转换模块；逻辑-功率转换模块将进行电平转换后的控制信号传递给门级驱动模块；门级驱动模块在前级逻辑-功率转换模块控制下直接对IGBT门级进行充放电，实现主电路导通控制；动态均压模块在IGBT发生过压时提供IGBT集电极到门级驱动模块的信号反馈回路，保护IGBT免遭过压击穿；电源接口电路连接外部电源并进行滤波。
[0009]【具体实施方式】二:如图2所示，本实施方式所述的光纤接收模块，由光纤接收器Ul及其周边电路组成。光纤接收模块的核心器件为光纤接收器U1，其电源引脚VCC接正五伏电源，两个GND引脚接地，控制信号输出OUT引脚连接逻辑-功率转换模块，其余四个固定器件用引脚NC悬空。电阻RBl跨接在正五伏电源VCC引脚间。电容CBl跨接在VCC引脚与GND引脚间，电容CB2跨接在正五伏电源与GND引脚间。电阻RB2与发光二极管DBl串联后跨接在VCC引脚与地之间，DBl阴极与地相连。RB3与RB4串联后跨接在正五伏电源与地之间，两者连接点为COMP节点，该节点连接逻辑-功率转换模块。其它组成和连接关系与【具体实施方式】一相同。
[0010]光纤接收器Ul可选用AVAGO公司生产的HFBR-2412，带宽为5兆，可与HFBR-1414配合实现公里级长度的信号传输。
[0011]【具体实施方式】三:如图3所示，本实施方式所述的逻辑-功率转换模块，由比较器U2及其周边电路组成。其核心器件为比较器U2，比较器的EMIT引脚和VCC-引脚连接负十伏电源，IN+引脚连接光纤接收模块中的OUT引脚，IN-引脚连接COMP节点，BALANCE、BAL/STRB、VCC+引脚连接正十五伏电源，COL引脚经RB5连接十五伏电源并直接连接RB6，RB6的另一端为用于连接门级驱动模块的drive节点。电容CB3跨接在十五伏电源与地之间，电容CB4跨接在负十伏电源与地之间。其它组成和连接关系与【具体实施方式】二相同。
[0012]【具体实施方式】四:如图4所示，本实施方式所述的门极驱动模块，由门极驱动器U3及其周边电路组成。其核心器件为门级驱动器U3，其VCC引脚连接正十五伏电源，IN引脚连接drive节点，VEE引脚连接负十伏电源，SINK引脚连接电阻Rg0Fl、Rg0F2，NONE引脚悬空，SOURCE引脚连接电阻RgONl、Rg0N2。电阻RgOFl、Rg0F2跨接在所驱动的IGBT门级与U3的SINK引脚间。电阻RgONURg0N2跨接在所驱动的IGBT门级与U3的SOURCE引脚间。电容CB5跨接在十五伏电源与地之间；电容CB6跨接在负十伏电源与地之间。双向瞬变电压抑制二极管Dl与电阻RB9跨接在所驱动的IGBT门级与地之间。其它组成和连接关系与【具体实施方式】三相同。
[0013]【具体实施方式】五:如图5所示，本实施方式所述的动态均压模块，由多个二极管及电阻组成。双向瞬变电压抑制二极管DBCl与单向瞬变电压抑制二极管DBC2、DBC3串联，DBCl 一端连接DBC2的阳极，DBC2的阴极连接DBC3的阳极，DBC3的阴极连接IGBT集电极。DBCl的另一端连接二极管DBC5的阳极，并连接二极管DBC4阳极。DBC5的阴极连接IGBT门级。DBC4的阴极与电阻RB 13连接，RB 13另一端连接门极驱动模块中U3的IN引脚。其它组成和连接关系与【