一种带有并联均流设计及多种保护的驱动电路的制作方法

本发明涉及新能源汽车电控，具体涉及一种带有并联均流设计及多种保护的驱动电路。

背景技术：

1、随着汽车电动化的进程，主机厂对于电机控制器成本的控制越来越严格，多个单管igbt并联的方案由于功率密度高、可扩展性强、成本优势大，已经成为一种主流的电机控制器设计方案。如中国专利公开的功率模块(公开号：cn115298822a)，该专利技术中包括：基板，被配置为承载多个igbt芯片及fwd芯片；以及多个igbt芯片及fwd芯片，被配置为串联连接，其中所述多个igbt芯片及fwd芯片封装在基板上，同时通过在高压功率模块内封装包括二极管、电阻、电容、晶体管的均压电路，优化串联芯片间电压分布，均压性能强，但由于电路布置的物理特性，实际驱动电路回路走线长短的差异无法统一，导致若干个igbt开关不同步，容易引起电流的不均衡，且在短路发生时容易产生振荡，以及当igbt开通过快时，将会产生较大的电压尖峰，存在击穿igbt的风险，且由于并联igbt中，各igbt的关断顺序也不一直，先关断的igbt会在电路的内部产生反向的感应电压，与后关断的igbt的感应电压在叠加的状态下，能够在驱动板的射极引线上形成较大的环流，会导致驱动板发热、门极振荡等不良后果。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题：现有的驱动电路无法实现各驱动电流路径的统一，不均流度较高，且无法抑制igbt先后关断导致的环流，发热量大，控制稳定性较差。

2、为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种带有并联均流设计及多种保护的驱动电路，包括：

3、驱动核心模块，用于接收相应的控制核心的驱动电流并驱动igbt模块工作，所述驱动核心模块通过均流模块与igbt模块连接；

4、均流模块，用于平衡若干个igbt电路的驱动电流路径的长度，所述均流模块的输入端与驱动核心模块的信号输出端连接，所述均流模块的输出端与igbt模块的控制端连接；

5、环流抑制模块，用于抑制igbt模块通断时环流的产生，所述igbt模块的输出端通过环流抑制模块与驱动核心模块连接；

6、过压保护模块，用于避免电压尖峰损坏igbt模块，所述igbt模块的输入端通过过压保护模块与均流模块的输入端连接；

7、igbt模块，所述igbt模块包括若干个并联布置的igbt电路；

8、所述驱动核心模块的信号输出端采用通过均流模块与相应的igbt电路的控制端连接的方式平衡驱动电流路径，若干个igbt电路的输出端采用分别通过环流抑制模块与驱动核心模块连接的方式引入负反馈抑制若干个igbt电路之间的环流产生。

9、本发明工作时，能够实现驱动igbt模块的工作，平衡各个igbt电路的驱动电流路径的长度，抑制环流的产生，以及避免电压尖峰损坏igbt模块等一系列功能，控制稳定性好，能够有效降低电路中的不均流度，同时抑制环流能够减少发热，提高各零部件的使用寿命。

10、作为优选，所述均流模块设有与若干个igbt电路一一对应的均流电路，所述均流电路的输入端与驱动核心模块的信号输出端连接，所述均流电路的输出端与相应的igbt电路的控制端连接，所述均流电路包括三极管q3、三极管q5、电阻r7、电阻r11、电容c6以及电容c9，所述三极管q3的基极与驱动核心模块的outh端口连接，所述三极管q3的集电极连接电源并通过电容c6接地，所述三极管q3的发射极通过电阻r7与相应的igbt电路的控制端连接，所述三极管q5的基极与驱动核心模块的outl端口连接，所述三极管q5的集电极连接电源并通过电容c9接地，所述三极管q5的发射极通过电阻r11与相应的igbt电路的控制端连接。

11、本发明工作时，采用均流电路连接驱动核心模块以及igbt模块，能够平衡各个igbt电路的驱动电流路径的长度，从而提高控制的稳定性，优化了电路设计，方便操作人员布置驱动电路内的走线，降低了设计难度。

12、作为优选，所述igbt电路包括igbt芯片q1、二极管d4、电阻r37、电阻r38、电阻r41以及电容c31，所述ibgt芯片q1的门极与相应的均流电路的输出端连接，所述igbt芯片q1的门极通过电阻r38以及电容c31与igbt芯片q1的发射极连接，所述igbt芯片q1的门极分别通过电阻r37以及二极管d4与igbt芯片q1的发射极连接，所述igbt芯片q1的发射极接地并通过电阻r41接地。

13、本发明工作时，采用电阻r38以及电容c31连接igbt芯片q1的门极以及发射极，能够适用于在多个igbt芯片并联时复杂的杂感电感环境，可有效避免门极振荡的出现，滤波效果好，环境适应能力强。

14、作为优选，所述环流抑制模块包括若干个环流抑制电路，若干个ibgt电路的输出端分别通过各自对应的环流抑制电路与驱动核心模块连接，所述环流抑制电路包括电阻r45，所述igbt芯片q1的发射极通过电阻r45与驱动核心模块的gnd2端口连接。

15、本发明工作时，通过环流抑制电路消耗若干个igbt电路先后关断导致的电压差，能够抑制电路中环流的产生，并通过叠加关断负压的方式加快后关断的igbt电路的关断速度，以及通过叠加关断正压的方式减缓先关断的igbt电路的关断速度，能够提高各个igbt电路关断的一致性，可有效提高控制效果。

16、作为优选，所述过压保护模块包括若干个过压保护电路，若干个ibgt电路的输入端分别通过各自对应的过压保护电路与相应的均流模块的输入端连接，所述过压保护电路包括二极管d11以及二极管d12，所述igbt芯片q1的集电极通过二极管d11以及二极管d12与相应的均流模块的输入端连接。

17、本发明工作时，通过二极管d11以及二极管d12在短路时被击穿的方式，控制igbt芯片q1开通，从而释放电压尖峰，可有效保护igbt模块，延长使用寿命，抗干扰能力强。

18、作为优选，还包括退饱和保护模块，所述igbt模块的输入端通过退饱和保护模块与驱动核心模块连接，所述退饱和保护模块包括二极管d1、二极管d2、二极管d3、电阻r1以及电容c5，所述igbt芯片q1的集电极通过二极管d2、二极管d1以及电阻r1与驱动核心模块的desat端口连接，所述驱动核心模块的desat端口分别通过电容c5以及二极管d3与驱动核心模块的gnd2端口连接，所述驱动核心模块的gnd2端口接地。

19、作为优选，若干个均流电路的输出端均与驱动核心模块的clamp端口连接。

20、本发明的有益技术效果包括：

21、1、本发明能够实现驱动igbt模块的工作，平衡各个igbt电路的驱动电流路径的长度，抑制环流的产生，以及避免电压尖峰损坏igbt模块等一系列功能，控制稳定性好，能够有效降低电路中的不均流度，同时抑制环流能够减少发热，提高各零部件的使用寿命。

22、2、本发明采用均流电路连接驱动核心模块以及igbt模块，能够平衡各个igbt电路的驱动电流路径的长度，从而提高控制的稳定性，优化了电路设计，方便操作人员布置驱动电路内的走线，降低了设计难度。

23、3、本发明采用电阻r38以及电容c31连接igbt芯片q1的门极以及发射极，能够适用于在多个igbt芯片并联时复杂的杂感电感环境，可有效避免门极振荡的出现，滤波效果好，环境适应能力强。

24、4、本发明通过环流抑制电路消耗若干个igbt电路先后关断导致的电压差，能够抑制电路中环流的产生，并通过叠加关断负压的方式加快后关断的igbt电路的关断速度，以及通过叠加关断正压的方式减缓先关断的igbt电路的关断速度，能够提高各个igbt电路关断的一致性，可有效提高控制效果。

25、5、本发明通过二极管d11以及二极管d12在短路时被击穿的方式，控制igbt芯片q1开通，从而释放电压尖峰，可有效保护igbt模块，延长使用寿命，抗干扰能力强。

26、本发明的其他特点以及优点将会在下面的具体实施方式、附图中详细的揭露。