一种大功率igbt实用驱动及保护电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种大功率IGBT实用驱动及保护电路，包括模拟开关ADG202、三极管N1、二极管D1和电阻R1，模拟开关ADG202的B脚分别连接电阻R3和电阻R9，电阻R9另一端分别连接二极管D2正极、三极管N4基极和三极管N5基极，二极管D2负极分别连接电阻R10和电容C4，电阻R10另一端分别连接电阻R17和三极管N3集电极，三极管V3基极连接二极管Z3正极，二极管Z3负极连接光耦U2一个输入端。本实用新型采用高速模拟开关器件后,使得驱动电路的逻辑关系清晰和简单；保护电路的动作时间参数可以根据需要简单而又准确地设置；准确实现了“延迟搜索过电流保护”和IGBT的慢速关断。
【专利说明】
一种大功率IGBT实用驱动及保护电路
技术领域
[0001 ] 本实用新型涉及IGBT，具体是一种大功率IGBT实用驱动及保护电路。
【背景技术】
[0002]随着全控器件IGBT( Insulated Gate BipolarTransisto r)朝着大电流、高电压、快通断、易触发等方向的不断发展，它在大功率变流系统中得到了广泛应用。目前，投入市场的有IGBT模块，也有集成了 IGBT、系统自保护、自诊断等功能的智能功率模块IPMt^S是，IPM功率相对较小，在大功率场合应用受到了限制。对于投入市场的独立集成驱动模块，驱动能力有限，而且由于考虑到通用性，驱动模块的过流保护和时间参数往往调节困难或能调节的参数少，给具体应用带来了不便。所以，对于大功率IGB T的驱动和保护电路进行研究具有一定的实用价值。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的在于提供一种大功率IGBT实用驱动及保护电路，以解决上述【背景技术】中提出的问题。
[0004]为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案:
[0005]—种大功率IGBT实用驱动及保护电路，包括模拟开关ADG202、三极管N1、二极管Dl和电阻Rl，模拟开关ADG202的B脚分别连接电阻R3和电阻R9，电阻R9另一端分别连接二极管D2正极、三极管N4基极和三极管N5基极，二极管D2负极分别连接电阻RlO和电容C4，电阻RlO另一端分别连接电阻R17和三极管N3集电极，三极管V3基极连接二极管Z3正极，二极管Z3负极连接光耦U2—个输入端，光耦U2另一个输入端分别连接接地电容C3、二极管Dl负极、二极管Z2负极、二极管D7正极和比较器Ul同相端，比较器Ul反相端分别连接电阻R1、电阻R19和接地电位器RPI，电阻Rl另一端分别连接电阻R2、电阻R6、三极管Vl集电极、电阻R4和电源15V正极，电阻R2另一端分别连接电阻R19另一端、二极管Zl负极和模拟开关ADG202的C脚，所述三极管N4发射极分别连接三极管N5发射极、二极管D3负极和电阻R11，电阻Rll另一端分别连接电阻Rl 2、IGBT管的门极、二极管Z4负极和电阻Rl 3。
[0006]作为本实用新型再进一步的方案:所述二极管Z3为稳压二极管。
[0007]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:本实用新型采用高速模拟开关器件后，使得驱动电路的逻辑关系清晰和简单;保护电路的动作时间参数可以根据需要简单而又准确地设置;准确实现了 “延迟搜索过电流保护”和IGBT的慢速关断。
【附图说明】
[0008]图1为大功率IGBT实用驱动及保护电路的电路图。
【具体实施方式】
[0009]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，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0010]请参阅图1，本实用新型实施例中，一种大功率IGBT实用驱动及保护电路，包括模拟开关ADG202、三极管N1、二极管Dl和电阻R1，模拟开关ADG202的B脚分别连接电阻R3和电阻R9，电阻R9另一端分别连接二极管D2正极、三极管N4基极和三极管N5基极，二极管D2负极分别连接电阻RlO和电容C4，电阻RlO另一端分别连接电阻R17和三极管N3集电极，三极管V3基极连接二极管Z3正极，二极管Z3负极连接光耦U2—个输入端，光耦U2另一个输入端分别连接接地电容C3、二极管Dl负极、二极管Z2负极、二极管D7正极和比较器Ul同相端，比较器Ul反相端分别连接电阻Rl、电阻R19和接地电位器RPl，电阻Rl另一端分别连接电阻R2、电阻R6、三极管Vl集电极、电阻R4和电源15V正极，电阻R2另一端分别连接电阻R19另一端、二极管Zl负极和模拟开关ADG202的C脚，所述三极管N4发射极分别连接三极管N5发射极、二极管D3负极和电阻R11，电阻Rll另一端分别连接电阻R12、IGBT管的门极、二极管Z4负极和电阻Rl 3;所述二极管Z3为稳压二极管。
[0011]请参阅图1，其中A，B，Z，C，P连接到模块开关器件ADG202上。P为IGBT开通和关断的控制信号，当P为高时，A和B被模拟开关接通，控制IGBT导通;当P为低电平时，此模拟开关打开，控制IGBT关断。ADG202本身的管脚IN为控制信号的输入端，D和S分别为模拟开关的两端。
[0012]正常工作原理:I) IGBT导通，P为高电平时，A和B接通。E点电压为IGBT饱和压降，N2关断，NI导通，A，B点电压为+15V，N4导通。Y点电压约为+15V，通过门极电阻Rll使得IGBT导通。2)IGBT关断，P为低电平时，A和B断开，A点电压为+15V，B点电压为-15V。模拟开关上的Z和+15V电压断开，N3不导通，C3和C4被二极管反向截止，不会放电。N5导通，加在门极上的-15V电压使得IGBT关断。
[0013]故障时的过流保护原理
[0014]I)控制信号P—直为高电平时IGBT过流时，饱和压降增加，D7反向截止，由于Z和+15V相连接，则C3被充电，两端电压逐渐增大。当C3电压高于比较器设定的比较电压时，比较器输出高电平，N2导通，NI截止，R4被接入电路。R4的接入使得A，B电压变为+1VjIGBI^极电压降低到+1V后，过电流允许时间一般为lOys。此时间也可以根据用户需要进行调节，当R7和C3确定后，通过选择稳压二极管Ζ3的值可以设定此值。如果在1ys内故障消失，IGBT饱和压降降低，则D7导通，E点电压降低，比较器输出低电平，电路恢复正常工作。如果在10μs内故障未消失，则C3继续充电，当大于稳压二极管Ζ3的值，使得Ν3导通，则光耦输出故障信号。同时C4开始通过RlO放电，使得X，￥点电压逐渐降低，IGBT被慢速关断。
[0015]2)在关断过程中，控制信号P降低过流故障时，C点为高电平，从模拟开关可知A和B、+15V和Z点一直被模拟开关接通，所以上面的保护过程可正常进行。
[0016]对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
[0017]此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
【主权项】
1.一种大功率IGBT实用驱动及保护电路，包括模拟开关ADG202、三极管N1、二极管Dl和电阻R1，其特征在于，模拟开关ADG202的B脚分别连接电阻R3和电阻R9，电阻R9另一端分别连接二极管D2正极、三极管N4基极和三极管N5基极，二极管D2负极分别连接电阻RlO和电容C4，电阻RlO另一端分别连接电阻R17和三极管N3集电极，三极管V3基极连接二极管Z3正极，二极管Z3负极连接光耦U2—个输入端，光耦U2另一个输入端分别连接接地电容C3、二极管Dl负极、二极管Z2负极、二极管D7正极和比较器Ul同相端，比较器Ul反相端分别连接电阻Rl、电阻R19和接地电位器RPl，电阻Rl另一端分别连接电阻R2、电阻R6、三极管Vl集电极、电阻R4和电源15V正极，电阻R2另一端分别连接电阻R19另一端、二极管Zl负极和模拟开关ADG202的C脚，所述三极管N4发射极分别连接三极管N5发射极、二极管D3负极和电阻R11，电阻Rll另一端分别连接电阻R12、IGBT管的门极、二极管Z4负极和电阻R13。2.根据权利要求1所述的大功率IGBT实用驱动及保护电路，其特征在于，所述二极管Z3为稳压二极管。
【文档编号】H03K17/567GK205584160SQ201620321334
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2016年4月18日
【发明人】郑丽
【申请人】四川建筑职业技术学院