一种电动汽车igbt驱动电路的制作方法
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型涉及电动汽车领域，特别是涉及一种电动汽车IGBT驱动电路。
【背景技术】
[0002]IGBT (绝缘栅双极型晶体管)模块广泛应用于直流电压为600V及以上的变流系统如交流电机、变频器、开关电源、照明电路、牵引传动等领域。目前主流的IGBT过电流保护方案是:
[0003]1、驱动芯片中集成了对IGBT饱和压降(Vdesat)的检测，当IGBT发生一类短路(桥臂直通)、二类短路(相间短路)通过IGBT的电流达到其额定标称电流的4-6倍时进行软关断保护；
[0004]2、输出电流霍尔检测保护，当发生三类短路(对地短路)，电流达到设定过流点时保护关断。
[0005]但是以上两种方案都存在明显的缺点:
[0006]1、以上保护都是假设IGBT是功能正常的时候进行保护的，但由于IGBT本身过耐电流能力和耐过电压能力比较差，因此在电动汽车的IGBT电路中，传统的两电平、三组桥臂的逆变器拓扑，而某一桥臂的IGBT —旦短路失效，而又没有检测到，当再次开通时，上述的保护延时范围内对应的桥臂就可能已经失效炸机；
[0007]2、保护延时较长:饱和压降检测的延时一般在4?6us，电流霍尔检测保护延时一般在6?1us ；
[0008]由于IGBT本身的特性，开通时，其存在一段弥勒平台延时，弥勒平台这个状态和其发生短路时的状态非常相似，即饱和压降很高，为了避免这一问题，驱动芯片厂商都会在驱动芯片里面避开这一段时间，简称为弥勒平台消隐时间(t麵)，即这一段时间是不进行保护的。
【实用新型内容】
[0009]本实用新型要解决的技术问题，提供一种电动汽车IGBT驱动电路，用于避免IGBT失效而导致的炸机风险。
[0010]本实用新型是这样实现的:
[0011]一种电动汽车IGBT驱动电路，包括主控芯片、驱动芯片、动力电机和IGBT驱动模块；
[0012]所述IGBT驱动模块包括三组并联于动力电源正极与负极之间驱动桥臂，每个驱动桥臂由两个IGBT串联而成，动力电机的三相输入端依次连接于三个驱动桥臂中两个IGBT的公共端，所述主控芯片与驱动芯片连接，每个IGBT的栅极连接于所述驱动芯片；
[0013]所述电动汽车IGBT驱动电路还包括电压检测模块，电压检测模块包括毫欧电阻、运算放大器、比较器、触发器和光耦，毫欧电阻串联于动力电源的正极或负极，运算放大器的正向输入端连接于毫欧电阻的一端，运算放大器的反向输入端连接于毫欧电阻的另一端，运算放大器的输出端连接于比较器的反向输入端，比较器的正向输入端连接于基准电源，比较器的输出端连接于光耦的输入端，光耦的输出端连接于触发器的输入端，触发器的输出端连接于主控芯片的中断输入端。
[0014]进一步的，所述毫欧电阻的材质为康铜，毫欧电阻的规格为0.lmQ/30W。
[0015]进一步的，所述光親为响应时间小于4us的高速光親。
[0016]进一步的，所述驱动芯片集成有IGBT饱和压降检测电路。
[0017]进一步的，所述触发器为维持阻塞触发器。
[0018]进一步的，所述基准电源的电压为2.5V。
[0019]本实用新型具有如下优点:本实用新型在现有主流的IGBT驱动电路的基础上，增加一部分低成本的电压检测电路，有效的降低IGBT失效而导致的炸机的风险。
【附图说明】
[0020]图1为本实用新型实施方式电动汽车IGBT驱动电路的电路图。
【具体实施方式】
[0021]为详细说明本实用新型的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。
[0022]请参阅图1，为本实用新型实施方式电动汽车IGBT驱动电路的电路图，该驱动电路包括主控芯片、驱动芯片、动力电机、电压检测t旲块和IGBT驱动t旲块；
[0023]所述IGBT驱动模块包括三组并联于动力电源正极与负极之间驱动桥臂，每个驱动桥臂由两个IGBT串联而成，动力电机的三相输入端依次连接于三个驱动桥臂中两个IGBT的公共端，所述主控芯片与驱动芯片连接，每个IGBT的栅极连接于所述驱动芯片；
[0024]电压检测模块包括毫欧电阻、运算放大器、比较器、触发器和光耦，毫欧电阻串联于动力电源的正极或负极，运算放大器的正向输入端连接于毫欧电阻的一端，运算放大器的反向输入端连接于毫欧电阻的另一端，运算放大器的输出端连接于比较器的反向输入端，比较器的正向输入端连接于基准电源，所述基准电源的电压为2.5V，比较器的输出端连接于光親的输入端，光親的输出端连接于触发器的输入端，触发器的输出端连接于主控芯片的中断输入端。所述触发器为维持阻塞触发器。
[0025]在本实施方式中，所述毫欧电阻的材质为康铜，毫欧电阻的规格为0.lmQ/30ff ；所述光耦为响应时间小于4us的高速光耦；并且在所述驱动芯片集成有IGBT饱和压降检测电路。
[0026]本实施方式在动力电机的主拓扑的动力母线N上串一颗以康铜为材料的0.lmQ/30W规格的毫欧电阻，取电阻两端电压，进行反向放大，放大后输入比较器进行比较，比较器输出端与高速隔离光耦输入端连接，光耦输出端与维持阻塞触发器相连，触发器输出短路与控制芯片的中断口相连。当驱动控制器某一相，假定为U相，上桥臂短路失效，再次开通时，下桥臂直通，当电流上升至设定的保护点时，触发比较器发出中断信号，进行保护，该主要延时来自高速光耦、放大电路的有缘滤波延时，可以做到4us以内，可以有效的降低驱动控制器因IGBT桥臂直通而炸机的风险。本实施方式以较小的成本带来较大的风险保障，一旦发生炸机事故对人员、对驱动控制器品牌、对汽车品牌影响较大，甚至是不可逆的损害。
[0027]以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效形状或结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
【主权项】
1.一种电动汽车IGBT驱动电路，包括主控芯片、驱动芯片、动力电机和IGBT驱动模块； 所述IGBT驱动模块包括三组并联于动力电源正极与负极之间驱动桥臂，每个驱动桥臂由两个IGBT串联而成，动力电机的三相输入端依次连接于三个驱动桥臂中两个IGBT的公共端，所述主控芯片与驱动芯片连接，每个IGBT的栅极连接于所述驱动芯片； 其特征在于，还包括电压检测模块，电压检测模块包括毫欧电阻、运算放大器、比较器、触发器和光耦，毫欧电阻串联于动力电源的正极或负极，运算放大器的正向输入端连接于毫欧电阻的一端，运算放大器的反向输入端连接于毫欧电阻的另一端，运算放大器的输出端连接于比较器的反向输入端，比较器的正向输入端连接于基准电源，比较器的输出端连接于光親的输入端，光親的输出端连接于触发器的输入端，触发器的输出端连接于主控芯片的中断输入端。2.根据权利要求1所述的电动汽车IGBT驱动电路，其特征在于，所述毫欧电阻的材质为康铜，毫欧电阻的规格为0.1ι?Ω/3013.根据权利要求1所述的电动汽车IGBT驱动电路，其特征在于，所述光耦为响应时间小于4us的高速光親。4.根据权利要求1所述的电动汽车IGBT驱动电路，其特征在于，所述驱动芯片集成有IGBT饱和压降检测电路。5.根据权利要求1所述的电动汽车IGBT驱动电路，其特征在于，所述触发器为维持阻塞触发器。6.根据权利要求1所述的电动汽车IGBT驱动电路，其特征在于，所述基准电源的电压为 2.5Vo
【专利摘要】本实用新型公开了一种电动汽车IGBT驱动电路，包括主控芯片、驱动芯片、动力电机、电压检测模块和IGBT驱动模块；IGBT驱动模块包括三组并联于动力电源正极与负极之间驱动桥臂，电压检测模块包括毫欧电阻、运算放大器、比较器、触发器和光耦，毫欧电阻串联于动力电源的正极或负极，运算放大器的两个输入端并联于毫欧电阻的两端，运算放大器的输出端连接于比较器的反向输入端，比较器的正向输入端连接于基准电源，比较器的输出端连接于光耦的输入端，光耦的输出端连接于触发器的输入端，触发器的输出端连接于主控芯片的中断输入端。本实用新型电动汽车IGBT驱动电路能有效防止因IGBT失效而导致的炸机。
【IPC分类】H03K17/567, H02M1/088
【公开号】CN204836113
【申请号】CN201520686618
【发明人】王乃瑞, 陈文强, 刘心文
【申请人】莆田市云驰新能源汽车研究院有限公司
【公开日】2015年12月2日
【申请日】2015年9月7日