驱动信号PWM2延迟50us发生时，上下桥臂驱动信号PWM1、PWM2无直通电平逻辑，上下桥臂互锁保护电路不作用，上下桥臂的门极驱动信号Ugel、Uge2跟随上下桥臂驱动信号PffMl、PWM2作用，上下桥臂驱动电路正常工作。
[0063]如图8所示，当上桥臂驱动信号PffMl延迟1us，下桥臂驱动信号PWM2延迟20us发生时，上下桥臂驱动信号PWM1、PWM2存在20us的直通电平逻辑(同为高电平)，上下桥臂互锁保护电路作用，上下桥臂的门极驱动信号Uge 1、Uge2在上下桥臂驱动信号PWM1、PWM2直通的20us内被闭锁为低电平，有效防止桥臂直通故障发生。
[0064]本实用新型实施例的有益效果为:
[0065](I)对半桥驱动电路上下桥臂驱动的门极驱动电位进行直通监测，门极驱动电位同时为高电平的情况时，立即对门极驱动电位进行拉低闭锁，防止半桥主电路出现上下直通故障，保护上下桥臂IGBT不因桥臂直通引起的短路电流而损坏或爆炸，且在门极驱动电位正常时自动解除闭锁，无需人为干预。
[0066](2)不仅对于DSP或MCU等数字处理芯片受供电电源的工作稳定性的影响会导致程序运行出错，产生错误驱动控制信号；从DSP或MCU到开关管驱动光耦低压侧布线也可能受变流器内部其它信号干扰，产生错误驱动控制信号进行保护，而且对驱动光耦可能因高温老化问题产生信号传输延迟时间增大，从而导致上下桥臂传输信号不一致，产生错误驱动控制信号;米勒电容导致的寄生开通，导致上下管直通等问题也可以有效地进行闭锁保护。
[0067](3)上下桥臂门极驱动电位信号采用高速光耦相互监测，并通过三极管进行钳位闭锁，保护动作时间快，安全可靠。
[0068]需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
[0069]对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
【主权项】
1.一种防桥臂直通驱动保护电路，其特征在于，包括: 驱动信号生成电路，设有上半桥信号输出端和下半桥信号输出端，所述上半桥信号输出端和下半桥信号输出端分别输出驱动信号生成电路生成的上半桥驱动信号和下半桥驱动信号； 上下半桥驱动电路，包括上半桥驱动单元和下半桥驱动单元，所述上半桥驱动单元设有上半桥驱动信号输入端和上半桥驱动输出端，所述下半桥驱动单元设有下半桥驱动信号输入端和下半桥驱动输出端;所述上半桥驱动信号输入端连接所述上半桥驱动信号输出端，所述下半桥驱动信号输入端连接所述下半桥驱动信号输出端，所述上半桥驱动单元和下半桥驱动单元分别用于对上半桥驱动信号和下半桥驱动信号进行隔离放大，并分别通过所述上半桥驱动输出端和所述下半桥驱动输出端输出； 互锁电路，设有上半桥互锁输入端、下半桥互锁输入端、上半桥互锁输出端和下半桥互锁输出端，所述上半桥互锁输入端连接所述上半桥驱动输出端，所述下半桥互锁输入端连接所述下半桥驱动输出端，所述互锁电路用于根据所述上下半桥驱动电路的上半桥驱动输出端和下半桥驱动输出端输出的信号对上半桥和下半桥进行互锁保护； 半桥主电路，设有第一输入端、第二输入端，所述第一输入端连接所述上半桥互锁输出端，所述第二输入端连接所述下半桥互锁输出端，所述半桥主电路用于防止桥臂直通。2.如权利要求1所述的防桥臂直通驱动保护电路，其特征在于，所述驱动信号生成电路包括DSP/MCU芯片，所述DSP/MCU芯片的PWMl输出端口连接所述上半桥信号输出端，所述DSP/MCU芯片的PWM2输出端口连接所述下半桥信号输出端。3.如权利要求1所述的防桥臂直通驱动保护电路，其特征在于，所述上下半桥驱动电路具体包括第一光电耦合器、第二光电耦合器、第一三极管、第二三极管、第三三极管和第四三极管，其中， 所述第一光电耦合器的Anode端通过第一电阻连接所述上半桥驱动信号输入端，Cathode端接地，Vcc端连接第一隔离驱动电源的正极，GND端连接所述第一隔离驱动电源的负极，NC端置空，Vo端接通过第二电阻分别连接所述第一三极管的基极和所述第二三极管的基极，所述第一三极管的集电极连接所述第一隔离驱动电源的正极，发射极通过第三电阻连接所述上半桥驱动输出端，所述第二三极管的集电极连接所述第一隔离驱动电源的负极，发射极通过第四电阻连接所述上半桥驱动输出端； 所述第二光电耦合器的Anode端通过第五电阻连接所述下半桥驱动信号输入端，Cathode端接地，Vcc端连接第二隔离驱动电源的正极，GND端连接所述第二隔离驱动电源的负极，NC端置空，Vo端接通过第六电阻分别连接所述第三三极管的基极和所述第四三极管的基极，所述第三三极管的集电极连接所述第二隔离驱动电源的正极，发射极通过第七电阻连接所述下半桥驱动输出端，所述第四三极管的集电极连接所述第二隔离驱动电源的负极，发射极通过第八电阻连接所述下半桥驱动输出端。4.如权利要求3所述的防桥臂直通驱动保护电路，其特征在于，所述互锁电路包括第一高速光耦、第二高速光耦、第一二极管、第二二极管、第五三极管和第六三极管，其中， 所述第一高速光耦的Anode端通过第九电阻分别连接所述上半桥互锁输入端和所述上半桥互锁输出端，Cathode端引脚通过正向的第一二极管连接至所述第一隔离驱动电源的负极，GND端连接至所述第二隔离驱动电源的负极，OUTPUT端连接所述第六三极管的基极，Vcc端连接所述第二隔离驱动电源的正极，还通过第十电阻连接所述OUTPUT端； 所述第二高速光耦的Anode端通过第十一电阻分别连接所述下半桥互锁输入端和所述下半桥互锁输出端，Cathode端引脚通过正向的第二二极管连接至所述第二隔离驱动电源的负极，GND端连接至所述第一隔离驱动电源的负极，OUITUT端连接所述第五三极管的基极，Vcc端连接所述第二隔离驱动电源的正极，还通过第十二电阻连接所述OUTPUT端； 所述第五三极管的发射极连接所述上半桥互锁输出端，集电极连接所述第一隔离驱动电源的负极； 所述第六三极管的发射极连接所述下半桥互锁输出端，集电极连接所述第二隔离驱动电源的负极。5.如权利要求3或4所述的防桥臂直通驱动保护电路，其特征在于，所述半桥主电路包括第一绝缘栅双极性晶体管和第二绝缘栅双极性晶体管，其中， 所述第一绝缘栅双极性晶体管的栅极连接所述第一输入端，集电极连接直流母线正极DC+，发射极分别连接所述第一隔离驱动电源的负极和所述第二绝缘栅双极性晶体管的集电极，所述第二绝缘栅双极性晶体管的栅极连接所述第二输入端，发射极连接直流母线负极 DC-。6.如权利要求3或4所述的防桥臂直通驱动保护电路，其特征在于，所述第一光电耦合器为驱动专用光电耦合器，所述第二光电耦合器为驱动专用光电耦合器。7.如权利要求3或4所述的防桥臂直通驱动保护电路，其特征在于，所述第一三极管和所述第三三极管为NPN型三极管，所述第二三极管和所述第四三极管为PNP型三极管。8.如权利要求5所述的防桥臂直通驱动保护电路，其特征在于，所述第一隔离驱动电源的正极电位为+15V，负极电位为OV。9.如权利要求5所述的防桥臂直通驱动保护电路，其特征在于，所述第二隔离驱动电源的正极电位为+15V，负极电位为OV。10.如权利要求3或4所述的防桥臂直通驱动保护电路，其特征在于，所述第一隔离驱动电源的正极、负极与所述第一隔离驱动电源的正极、负极之间相互隔离。
【专利摘要】本实用新型公开了一种防桥臂直通驱动保护电路，包括：驱动信号生成电路，用于输出生成的上半桥驱动信号和下半桥驱动信号；上下半桥驱动电路，包括上半桥驱动单元和下半桥驱动单元，所述上半桥驱动单元和下半桥驱动单元分别用于对上半桥驱动信号和下半桥驱动信号进行隔离放大，并分别通过所述上半桥驱动输出端和所述下半桥驱动输出端输出；互锁电路，用于根据所述上下半桥驱动电路的上半桥驱动输出端和下半桥驱动输出端输出的信号对上半桥和下半桥进行互锁保护；半桥主电路，用于防止桥臂直通。本实用新型可以保护IGBT不因桥臂直通而损坏。
【IPC分类】H02M1/38
【公开号】CN205283385
【申请号】CN201521061207
【发明人】李先允, 张栋, 王书征
【申请人】南京工程学院
【公开日】2016年6月1日
【申请日】2015年12月17日