Igbt驱动电路的制作方法_2

文档序号:10305908阅读:来源:国知局
电电路,使储能电压和该 负压两者相互作用,从而使储能电路的电压释放速度加快,进而提高IGBT的关断速度,降低 IGBT的开关损耗。
【附图说明】
[0022] 为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例 或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅 是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提 下,还可W根据运些附图示出的结构获得其他的附图。
[0023] 图1为本实用新型IGB巧区动电路较佳实施例的电路框图;
[0024] 图2为图1所示的IGBT驱动电路的电路结构示意图。
[0025] 附图标号说明:
[0026]

[0028] 本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
【具体实施方式】
[0029] 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的一部分实施例,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作出创造性劳动前提 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。
[0030] 需要说明,本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……) 仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如 果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
[0031] 另外,在本实用新型中设及"第一"、"第二"等的描述仅用于描述目的,而不能理解 为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有"第一"、 "第二"的特征可W明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外,各个实施例之间的技术方 案可W相互结合,但是必须是W本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合 出现相互矛盾或无法实现时应当认为运种技术方案的结合不存在,也不在本实用新型要求 的保护范围之内。
[0032] 本实用新型提出一种IGB巧E动电路,用于快速驱动IGBT导通和关断。
[0033] 参照图1及图2,在本实用新型实施例中,该IGBT驱动电路包括驱动信号产生电路 10、升压电路20、储能电路30、放电电路40及负压生成电路50。
[0034] 具体地,所述驱动信号产生电路10的输出端与所述升压电路20的输入端连接,所 述升压电路20的输出端与所述储能电路30的输入端连接;所述储能电路30的输出端与IGBT 的受驱动端连接;所述负压生成电路50的输入端与所述升压电路20的输出端连接,所述负 压生成电路50的输出端经所述放电电路40与所述储能电路30的放电端连接。
[0035] 本实施例中,驱动信号产生电路10用于产生正负交替的IGBT驱动信号;升压电路 20用于将正负交替的所述IGBT驱动信号进行升压后输出;储能电路30用于在所述升压电路 20输出正向电压时进行储能,并驱动所述IGBT导通,由于升压电路20提高了输出电压,使得 IGBT导通的速度加快。储能电路30还用于在升压电路20输出负向电压时通过所述放电电路 40进行放电,W关断所述IGBT;负压生成电路50用于在升压电路20输出正向电压时进行储 能,并生成负电压,并在所述升压电路20输出反向电压时,将所述负电压提供给所述放电电 路40。由于,放电电路40的两端一端是储能电路30的放电电压,另一端是负压生成电路50的 负电压,两者相互作用,使得储能电路30的电压释放速度加快,从而提高IGBT的关断速度, 降低IGBT的开关损耗。
[0036] 上述驱动信号产生电路10可W采用任意实现输出正负交替的IGBT驱动信号的电 路实现,此处并不限定,在一优选实施例中,该驱动信号产生电路10包括控制器MCU、逻辑转 换电路11、开关驱动电路12及驱动电源V(X5,所述控制器MCU包括第一信号输出端PWM和第 二信号输出端SEL,所述逻辑转换电路11包括第一输入端、第二输入端、第一输出端及第二 输出端,所述逻辑转换电路11的第一输入端与所述控制器MCU的第一信号输出端PWM连接, 所述逻辑转换电路11的第二输入端与所述控制器MCU的第二信号输出端SEL连接,所述逻辑 转换电路11的第一输出端和第二输出端与所述开关驱动电路12的第一受控端和第二受控 端一一对应连接,所述开关驱动电路12的输入端与所述驱动电源V(X5连接,所述开关驱动 电路12的输出端为所述驱动信号产生电路10的输出端。
[0037] 具体地,所述控制器MCU用于输出第一预设驱动信号和第二预设驱动信号;所述逻 辑转换电路11用于将所述第一预设驱动信号和第二预设驱动信号转换为两路幅值相等、频 率相等、占空比相等、相位相差180度的开关控制信号;所述开关驱动电路12用于根据所述 两路幅值相等、频率相等、占空比相等、相位相差180度的开关控制信号控制所述驱动电源 VCX5输出所述正负交替的IGBT驱动信号。需要说明的是,两路控制信号相位相差180度,贝U 能够使得开关驱动电路12能够根据两路控制信号控制驱动电源V(X5输出对应的两种电源 状态。
[003引本优选实施例中,上述驱动电源V(X5为直流电源,控制器MCU可为单片机或者P歷 巧制器等。
[0039] 上述逻辑转换电路11包括第一电源VCC1、第二电源VCC2、第一触发器U1、第一反相 器II、第二反相器12、第一电阻RU第二电阻R2、第=电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第屯 电阻R7、第八电阻R8及第一开关驱动忍片U3。
[0040] 其中,所述第一开关驱动忍片U3包括电源脚VS、第一输入脚I;品、第二输入脚 LinB、第一输出脚OutA、第二输出脚OutB及接地脚GND;所述控制器MCU的第一信号输出端 PWM经所述第一电阻Rl与所述第一电源VCCl连接,所述控制器MCU的第二信号输出端沈L经 所述第S电阻R3与所述第二电源VCC2连接;所述第一触发器Ul的一输入端经所述第二电阻 R2与所述控制器MCU的第一信号输出端PWM连接,所述第一触发器Ul的另一输入端经所述第 四电阻R4与所述控制器MCU的第二信号输出端沈L连接,所述第一触发器Ul的输出端经所述 第二反相器12与所述第五电阻R5的一端连接,所述第五电阻R5的另一端分别与所述第一开 关驱动忍片U3的第一输入脚瓦品和第二输入脚LinB连接;所述第一开关驱动忍片U3的电 源脚VS经所述第屯电阻R7、第八电阻R8与所述驱动电源V(X5连接,所述第一开关驱动忍片 U3的接地脚GND接地,所述第一开关驱动忍片U3的第一输出脚OutA为所述逻辑转换电路11 的第一输出端,所述第一开关驱动忍片U3的第二输出脚Ou巧为所述逻辑转换电路11的第二 输出端。
[0041] 可W理解的是,控制器MCU通过第一输出端和第二输出端输出两路幅值、频率、占 空比、相位均不相同的驱动信号,分别经过对应的反相器及触发器进行逻辑处理后,合成一 路开关控制信号,该一路开关控制信号再经过第一开关驱动忍片U3进行增幅及转换处理 后,转换成两路幅值相等、频率相等、占空比相等、相位相差180度的开关控制信号,该两路 开关控制信号的电平一高一低,用于控制开关驱动电路12在两种开关状态之间切换,从而 控制驱动电源V(X5输出两种不同的电压状态,即正负交替输出。
[0042] 该逻辑转换电路11中,第二电阻R2和第一反相器Il之间还设置第一电容Cl接地, 对经第二电阻R2输出的信号进行滤波。同样地,可在第四电阻R4和第一触发器Ul之间设置 第二电容C2,对经第四电阻R4输出的信号进行滤波。另外,第一反相器Il的电源端连接有第 =滤波电容C3。
[0043] 需要说明的是,若进行多路开关控制,还可W再并列设置一逻辑转换电路11,可参 照上述逻辑转换电路11实现,此处不再寶述。当然也可W直接在原逻辑转换电路11的基础 上增设第四电源VCC4、第二触发器U2、第S反相器13、第四反相器14、第六电阻R6、第二开关 驱动忍片U4及第四滤波电容C4;第二开关驱动忍片U4和第一开关驱动忍片U3采用同样型号 的场效应管驱动忍片,例如可采用IR4428。其中,所述第二触发器U2的第一输入端经第=反 相器13、第四电阻R4与所述控制器MCU的第一信号输出端PWM连接,所述第二触发器U2的第 二输入
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