一种隔离驱动电路的制作方法

本发明涉及电路电子，具体涉及一种隔离驱动电路。

背景技术：

1、随着功率半导体技术的迅速发展，igbt(insulated gate bipolar transistor，绝缘栅双极型晶体管)及sic mosfet(碳化硅)应用越来越广泛。功率半导体器件对门极电压的多样化需求更加迫切，尤其是sic mosfet，不同模块的驱动电压存在着较大的差异。

2、如图1所示，目前的驱动电路主要通过副边mcu输出多路数字信号进行数模转换，形成固定的电压幅值，再将其输入到模拟开关中，利用mcu选码经过后级电路跟随放大作为门极信号，但是对于多路的门极驱动需要多个mcu同时控制，控制成本高。

技术实现思路

1、对此，本申请提供一种隔离驱动电路，以解决现有对于多路的门极驱动需要多个mcu同时控制，控制成本高的问题。

2、为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

3、本发明公开了一种隔离驱动电路，包括：控制单元以及路数与pwm信号输入路数相匹配的驱动单元，每一路所述驱动单元包括：隔离单元、模拟选码开关单元、放大单元以及推挽单元；

4、所述控制单元分别与每一路所述驱动单元中的所述隔离单元、所述模拟选码开关单元、所述放大单元以及所述推挽单元顺次连接；

5、所述pwm信号依次通过所述控制单元以及对应的所述驱动单元中的所述隔离单元、所述模拟选码开关单元、所述放大单元以及所述推挽单元进行处理，得到与所述pwm信号对应的门极控制信号，所述门极控制信号用于驱动对应的功率半导体器件，所述控制单元用于将所述pwm信号转换成三路选码开关信号。

6、可选地，在上述的隔离驱动电路中，三路选码开关信号包括：第一选码开关信号、第二选码开关信号及第三选码开关信号，所述隔离单元用于将所述第一选码开关信号、所述第二选码开关信号及所述第三选码开关信号进行信号隔离。

7、可选地，在上述的隔离驱动电路中，所述隔离单元包括：隔离芯片；

8、其中，所述隔离芯片的第一引脚接收所述第一选码开关信号，所述隔离芯片的第二引脚接收所述第二选码开关信号，所述隔离芯片的第三引脚接收所述第三选码开关信号；所述隔离芯片的第四引脚输出第一选码开关隔离信号，所述隔离芯片的第五引脚输出第二选码开关隔离信号，所述隔离芯片的第六引脚输出所述第三选码开关隔离信号。

9、可选地，在上述的隔离驱动电路中，所述模拟选码开关单元用于根据所述第一选码开关隔离信号、所述第二选码开关隔离信号及所述第三选码开关隔离信号生成对应的初始门极控制信号。

10、可选地，在上述的隔离驱动电路中，所述模拟选码开关单元包括：模拟选码开关芯片、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻及第九电阻；

11、其中，所述模拟选码开关芯片的第一引脚接收所述第一选码开关隔离信号，所述模拟选码开关芯片的第二引脚接收所述第二选码开关隔离信号，所述模拟选码开关芯片的第三引脚接收所述第三选码开关隔离信号；

12、所述模拟选码开关芯片的第四引脚分别与所述第一电阻的一端和所述第二电阻的一端相连，所述模拟选码开关芯片的第五引脚分别与所述第二电阻的另一端和所述第三电阻的一端相连，所述模拟选码开关芯片的第六引脚分别与所述第三电阻的另一端和所述第四电阻的一端相连，所述模拟选码开关芯片的第七引脚分别与所述第四电阻的另一端和所述第五电阻的一端相连，所述模拟选码开关芯片的第八引脚分别与所述第五电阻的另一端和所述第六电阻的一端相连，所述模拟选码开关芯片的第九引脚分别与所述第六电阻的另一端和所述第七电阻的一端相连，所述模拟选码开关芯片的第十引脚分别与所述第七电阻的另一端和所述第八电阻的一端相连，所述模拟选码开关芯片的第十一引脚分别与所述第八电阻的另一端和所述第九电阻的一端相连，所述第九电阻的另一端连接副边电源最高正压，所述第一电阻的另一端连接副边电源最低负压，所述模拟选码开关芯片的第十二引脚输出所述初始门极控制信号。

13、可选地，在上述的隔离驱动电路中，所述放大单元用于将所述初始门极控制信号进行电压放大，得到电压放大门极控制信号。

14、可选地，在上述的隔离驱动电路中，所述放大单元包括：运算放大器、第十电阻和第十一电阻；

15、其中，所述运算放大器的同相输入端接收所述初始门极控制信号，所述运算放大器的反相输入端分别与所述第十电阻的一端和所述第十一电阻的一端相连，所述第十电阻的一端接地，所述运算放大器的输出端与所述第十一电阻的另一端相连，连接点输出所述电压放大门极控制信号。

16、可选地，在上述的隔离驱动电路中，所述推挽单元采用两级推挽，用于对所述电压放大门极控制信号进行电流放大，得到所述门极控制信号。

17、可选地，在上述的隔离驱动电路中，所述推挽单元包括：第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻、第十五电阻、第一推挽管、第二推挽管、第三推挽管及第四推挽管；

18、其中，所述第十二电阻的一端接收所述电压放大门极控制信号，所述第十二电阻的另一端分别与所述第一推挽管的门极和所述第二推挽管的门极相连，所述第一推挽管的发射极分别与所述第二推挽管的发射极和所述第十三电阻第一端相连，所述第十三电阻的另一端分别与所述第三推挽管的门极和所述第四推挽管的门极相连，所述第三推挽管的发射极与所述第十四电阻的一端相连，所述第四推挽管的发射极与所述第十五电阻的一端相连，所述第十四电阻的另一端和所述第十五电阻的另一端相连，连接点输出所述门极控制信号；

19、所述第一推挽管的集电极、所述第三推挽管的集电极分别连接副边电源最高正压，所述第二推挽管的集电极、所述第四推挽管的集电极分别连接副边电源最低负压。

20、可选地，在上述的隔离驱动电路中，所述功率半导体器件为igbt，或者，碳化硅。

21、本发明提供的隔离驱动电路，包括：控制单元以及路数与pwm信号输入路数相匹配的驱动单元，每一驱动单元包括：隔离单元、模拟选码开关单元、放大单元以及推挽单元；控制单元分别与每一路驱动单元中的隔离单元、模拟选码开关单元、放大单元以及推挽单元顺次连接；pwm信号依次通过控制单元以及对应的驱动单元中的隔离单元、模拟选码开关单元、放大单元以及推挽单元进行处理，得到与pwm信号对应的门极控制信号，门极控制信号用于驱动对应的功率半导体器件，控制单元用于将pwm信号转换成三路选码开关信号，在模拟选码开关每路通过电阻分压，得到所需配置电压，且仅使用1个控制单元即可实现多路门极控制信号的输出，并通过故障反馈识别对于的故障路，解决了现有对于多路的门极驱动需要多个mcu同时控制，控制成本高，门极的电压完全由mcu通过数模转换生成，增加了mcu的资源占用率，且需要另外的da转换单元，增加了电路设计的复杂性的问题。

技术特征：

1.一种隔离驱动电路，其特征在于，包括：控制单元以及路数与pwm信号输入路数相匹配的驱动单元，每一路所述驱动单元包括：隔离单元、模拟选码开关单元、放大单元以及推挽单元；

2.根据权利要求1所述的隔离驱动电路，其特征在于，三路选码开关信号包括：第一选码开关信号、第二选码开关信号及第三选码开关信号，所述隔离单元用于将所述第一选码开关信号、所述第二选码开关信号及所述第三选码开关信号进行信号隔离。

3.根据权利要求2所述的隔离驱动电路，其特征在于，所述隔离单元包括：隔离芯片；

4.根据权利要求2所述的隔离驱动电路，其特征在于，所述模拟选码开关单元用于根据所述第一选码开关隔离信号、所述第二选码开关隔离信号及所述第三选码开关隔离信号生成对应的初始门极控制信号。

5.根据权利要求4所述的隔离驱动电路，其特征在于，所述模拟选码开关单元包括：模拟选码开关芯片、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻及第九电阻；

6.根据权利要求4所述的隔离驱动电路，其特征在于，所述放大单元用于将所述初始门极控制信号进行电压放大，得到电压放大门极控制信号。

7.根据权利要求6所述的隔离驱动电路，其特征在于，所述放大单元包括：运算放大器、第十电阻和第十一电阻；

8.根据权利要求6所述的隔离驱动电路，其特征在于，所述推挽单元采用两级推挽，用于对所述电压放大门极控制信号进行电流放大，得到所述门极控制信号。

9.根据权利要求8所述的隔离驱动电路，其特征在于，所述推挽单元包括：第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻、第十五电阻、第一推挽管、第二推挽管、第三推挽管及第四推挽管；

10.根据权利要求1-9任一项所述的隔离驱动电路，其特征在于，所述功率半导体器件为igbt，或者，碳化硅。

技术总结
本申请提供了一种隔离驱动电路，包括：控制单元以及路数与PWM信号输入路数相匹配的驱动单元，PWM信号依次通过控制单元以及对应的驱动单元中的隔离单元、模拟选码开关单元、放大单元以及推挽单元进行处理，得到与PWM信号对应的门极控制信号，控制单元用于将PWM信号转换成三路选码开关信号，在模拟选码开关每路通过电阻分压，得到所需配置电压，且仅使用1个控制单元即可实现多路门极控制信号的输出，并通过故障反馈识别对于的故障路，解决了现有对于多路的门极驱动需要多个MCU同时控制，控制成本高，门极的电压完全由MCU通过数模转换生成，增加了MCU的资源占用率，且需要另外的DA转换单元，增加了电路设计的复杂性的问题。

技术研发人员：张政江,王坤,周才运,王文广
受保护的技术使用者：杭州飞仕得科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17