一种IGBT负压关断电路的制作方法

本发明涉及mosfet管或者igbt管驱动领域，具体涉及一种igbt负压关断电路。

背景技术：

目前世面上的mosfet\igbt在驱动关断过程中，有三种关断方式。一是直接将vgs电压下拉成低电平，二是将vgs电压下拉成负电压，三是用变压器驱动。这其中第二、三种方式可靠性最高，能确保可靠关断。但是，后两种方式都要设计专门的负压电源，在同一个产品中，比方全桥开关电源，最少在设计时增加三路独立电源；在三相电机驱动电路中，最少在设计时增加四路独立电源。增加这些独立电源后，在设计pcb板时，考虑到每路的安全间距后走线麻烦且驱动线距较长，同时也容易引入干拢信号，可靠性就有所降低。

技术实现要素：

本发明针对现有技术的不足，目的在于避免引入独立电源，导致引入独立电源后出现的一系列问题。

因此，为了解决上述问题，本发明提出一种igbt负压关断电路，具体技术方案如下：

一种igbt负压关断电路，包括驱动脉冲电流放大器u1，该驱动脉冲电流放大器u1和电容c2、该驱动脉冲电流放大器u1包括输出端口a、电源正端口和电源负端口，电容c2为驱动脉冲电流放大器u1的滤波电容，其特征在于：输出端口a的第一支路依次经电阻r2与电阻r3串联连接到功率管v1的栅极相连，在电阻r2两端并联有二极管d3，该二极管d3的阳极与输出端口a相连；

该功率管v1的源级与接地端pgnd相连，该功率管v1的漏级与负载rl相连；

输出端口a的第二支路经电阻r4与三极管g3的基极相连，该三极管g3的集电极经电阻r5与接地端pgnd相连；

该三极管g3的发射极经电阻r1与二极管d2的阴极相连，该二极管d2的阳极与输出端口a相连；

该三极管g3的发射极还接电容c1与驱动脉冲电流放大器u1的负电源端口相连；

该驱动脉冲电流放大器u1的负电源端口与二极管dw1的阳极相连，该二极管dw1的阴极与接地pgnd，在所述二极管dw1的阳极端和阴极端之间并接电容c3。

进一步地：所述第一端口一支路经滤波电容c2与接地端pgnd相连，所述第一端口另一支路与电源端口相连，该接地端pgnd为功率地线参考点。

进一步地：所述驱动脉冲电流放大器u1的型号为ltv341。

进一步地：功率管v1为mos管或者igbt管。

本发明的有益效果为：第一，在mosfeg或者igbt的关断过程中，利用驱动的正脉冲电压，自动产生负压关断，在设计时不需要增加独立电源供电。同时也减小了设计难度和生产工艺。

第二、对pcb设计时，布线简化。

第三、增加的元件紧靠mosfet管或者igbt管,布线短，抗干扰能力强。

第四、电路工作更可靠。

第五、本电路克服了变压器有负压驱动的缺点。

附图说明

图1为本发明电路结构图；

图2为a点的波形图；

图3为b点的波形图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

如图1至图3所示：

一种igbt负压关断电路，包括驱动脉冲电流放大器u1，在本实施例中为了方便的说明本实施例的工作原理，该驱动脉冲电流放大器u1采用的型号为ltv341。

该驱动脉冲电流放大器u1和电容c2、该驱动脉冲电流放大器u1包括输出端口a、电源正端口和电源负端口，该电源负端口电压对应图1中e点电压，电容c2为驱动脉冲电流放大器u1的滤波电容，输出端口a的第一支路依次经电阻r2与电阻r3串联连接到功率管v1的栅极相连，在电阻r2两端并联有二极管d3，该二极管d3的阳极与输出端口a相连；

该功率管v1的源级与接地端pgnd相连，该功率管v1的漏级与负载rl相连；

输出端口a的第二支路经电阻r4与三极管g3的基极相连，该三极管g3的集电极经电阻r5与接地端pgnd相连；

该三极管g3的发射极经电阻r1与二极管d2的阴极相连，该二极管d2的阳极与输出端口a相连；

该三极管g3的发射极还接电容c1与驱动脉冲电流放大器u1的负电源端口相连；

该驱动脉冲电流放大器u1的负电源端口与二极管dw1的阳极相连，该二极管dw1的阴极与接地pgnd，在所述二极管dw1的阳极端和阴极端之间并接电容c3。

电源正端口一支路经滤波电容c2与接地端pgnd相连，电源正端口另一支路与电源端口相连，该接地端pgnd为功率地线参考点。

本发明原理：如图1所示，驱动脉冲电流放大器u1，a点为驱动脉冲电流放大器u1的输出端，滤波电容c2为驱动脉冲电流放大器u1的滤波电容，二极管d3、电阻r2和电阻r3是用于调节功率管v1的充放电时间。

二极管d2、电阻r1、电容c1、三极管g3、电阻r4、电阻r5、电容c3和二极管dw1是产生负脉冲的元件。

当第一正脉冲t1到来后，第一路通过二极管d3、电阻r2、电阻r3、功率管v1的gs到接地端pgnd，驱动功率管v1导通。第二路经二极管d2、电阻r1、电容c1、二极管dw1正向、电容c3、接地端pgnd给电容c1充电，因为r1*c1的时间常数远小于t1的脉宽，所以电容c1很快充满。此时，因三极管g3的发射结反偏截止。

当第一正脉冲结束后，a点电压被拉成低电平，此时，三极管g3的发射结因正偏而导通。电容c1上的电流第一路经c点、三极管g3发射结、电阻r4、a点、驱动脉冲电流放大器u1的3脚和4脚，流入电容c1。

第二路经c点、三极管g3的c/e、电阻r5、p点、二极管dw1、e点流入电容c1。电阻r5很小，限制三极管g3中的电流不超过最大电流。第二路的电流流过二极管dw1时，对二极管dw1是反向的，只有当分配的电压大于二极管dw1的稳压值时才导通，且是左负右正，此时，驱动脉冲电流放大器u1内部的下管是完全导通，可能认为a点与e点直接连通，就是说此时a点为负，p点为正的电压；

在本实施例中，电阻r3和电阻r2均在20欧以内，相对于igbt/mosfet的gs电阻可以忽略不计，因为igbt/mosfet的gs电阻是兆欧级。

所以b点与a点电位一样，便在点b和点p间形成负电压。负电压的大小由稳压二极管dw1的稳压值决定，稳压值不能超过功率管v1的gs的反向耐压，一般取值不超过10v。

技术特征：

技术总结
一种IGBT负压关断电路，包括驱动脉冲电流放大器U1，该驱动脉冲电流放大器U1包括第一端口、第二端口和输出端口A，输出端口A的第一支路依次经电阻R2和电阻R3和功率管V1的栅极相连，在电阻R2两端并联有二极管D3，该二极管D3的阳极与输出端口A相连；功率管V1的源级与接地端PGND相连，功率管V1的漏级与相连；输出端口A的第二支路经电阻R4与三极管G3的基极相连，该三极管G3的集电极经电阻R5与接地端PGND相连，该三极管G3的发射极经电阻R1与二极管D2的阴极相连，该二极管D2的阳极与输出端口A相连。

技术研发人员：胡云平;李泽辉
受保护的技术使用者：重庆瑜欣平瑞电子股份有限公司
技术研发日：2019.03.27
技术公布日：2019.06.11