Igbt驅(qū)動(dòng)電路的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種IGBT驅(qū)動(dòng)電路，其包括IGBT驅(qū)動(dòng)集成芯片IC1、絕緣柵雙極型晶體管IGBT、IGBT驅(qū)動(dòng)信號(hào)電源輸出電路、IGBT過(guò)流檢測(cè)電路和保護(hù)電路；保護(hù)電路由電阻R5、電容C5、二極管D2~D3及瞬態(tài)電壓抑制二極管TVS1組成；二極管D2的陽(yáng)極端連接IC1的CLAMP引腳，陰極端連接+15V電源；D3的陽(yáng)極端連接于TVS1的陽(yáng)極端，TVS1的陰極端連接于IGBT的集電極；R5的一端分別連接于IGBT的發(fā)射極和地，另一端分別連接于CLAMP引腳和IGBT的發(fā)射極；C5的一端分別連接于IGBT的發(fā)射極和地，另一端分別連接于CLAMP引腳和IGBT的發(fā)射極。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用安全、可靠。
【專利說(shuō)明】IGBT驅(qū)動(dòng)電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種電路，尤其涉及一種IGBT驅(qū)動(dòng)電路。
【背景技術(shù)】
[0002]在絕緣柵雙極型晶體管IGBT的應(yīng)用中，通常會(huì)出現(xiàn)靜電釋放(ESD)、IGBT器件柵極與發(fā)射極之間的電壓Vge、柵極與集電極之間的電壓Vgc過(guò)電壓，過(guò)高的dV/dt、di/dt變化，以及絕緣柵雙極型晶體管IGBT的集電極電流Ic長(zhǎng)時(shí)間過(guò)電流及短路電流等問(wèn)題，都將導(dǎo)致絕緣柵雙極型晶體管IGBT損壞甚至燒毀，進(jìn)而造成產(chǎn)品功能失效。因此，在絕緣柵雙極型晶體管IGBT實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中，通過(guò)設(shè)置相應(yīng)的保護(hù)電路來(lái)避免上述失效模式的發(fā)生顯得尤其重要。如圖2所示，現(xiàn)有的IGBT驅(qū)動(dòng)電路通常在電源輸出電路和絕緣柵雙極型晶體管IGBT之間通常沒(méi)有設(shè)置保護(hù)電路，這樣在應(yīng)用于產(chǎn)品的過(guò)程中就會(huì)帶來(lái)一定的安全隱患。
[0003]上述可知，有必要對(duì)現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)一步改進(jìn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有IGBT驅(qū)動(dòng)電路中絕緣柵雙極型晶體管IGBT易損壞甚至燒毀，應(yīng)用于產(chǎn)品易造成產(chǎn)品功能失效等問(wèn)題而提出一種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、合理，能有效避免絕緣柵雙極型晶體管IGBT損壞，防止應(yīng)用于產(chǎn)品中出現(xiàn)功能失效，使用安全、可靠的IGBT驅(qū)動(dòng)電路。
[0005]本實(shí)用新型是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0006]上述的IGBT驅(qū)動(dòng)電路，包括IGBT驅(qū)動(dòng)集成芯片IC1、絕緣柵雙極型晶體管IGBT、IGBT驅(qū)動(dòng)信號(hào)電源輸出電路和IGBT過(guò)流檢測(cè)電路；所述IGBT驅(qū)動(dòng)集成芯片ICl具有VCCl引腳、GNDl引腳、VCC2引腳、GND2引腳、OUT引腳和CLAMP引腳，所述VCCl引腳和GNDl弓丨腳分別為所述IGBT驅(qū)動(dòng)集成芯片ICl的輸入信號(hào)供電電源正負(fù)接入端；所述VCC2引腳和GND2引腳分別為所述IGBT驅(qū)動(dòng)集成芯片ICl的輸出信號(hào)供電電源正負(fù)接入端；所述IGBT驅(qū)動(dòng)信號(hào)電源輸出電路連接于所述OUT引腳與所述絕緣柵雙極型晶體管IGBT的柵極之間；所述IGBT驅(qū)動(dòng)電路還包括連接于所述IGBT驅(qū)動(dòng)信號(hào)電源輸出電路和絕緣柵雙極型晶體管IGBT之間的保護(hù)電路；所述保護(hù)電路由電阻R5、電容C5、二極管D2?D3及瞬態(tài)電壓抑制二極管TVSl組成；所述二極管D2的陽(yáng)極端連接所述CLAMP引腳，陰極端連接+15V電源；所述二極管D3的陽(yáng)極端連接于所述瞬態(tài)電壓抑制二極管TVSl的陽(yáng)極端，所述瞬態(tài)電壓抑制二極管TVSl的陰極端連接于絕緣柵雙極型晶體管IGBT的集電極；所述電阻R5的一端分別連接于所述絕緣柵雙極型晶體管IGBT的發(fā)射極和地，另一端分別連接于所述CLAMP引腳和絕緣柵雙極型晶體管IGBT的發(fā)射極；所述電容C5的一端分別連接于所述絕緣柵雙極型晶體管IGBT的發(fā)射極和地，另一端分別連接于所述CLAMP引腳和絕緣柵雙極型晶體管IGBT的發(fā)射極。
[0007]所述IGBT驅(qū)動(dòng)電路，其中:所述IGBT驅(qū)動(dòng)集成芯片ICl還具有IN-引腳、IN+引腳、RDY引腳、FLT引腳、RST引腳、VEE2引腳、NC引腳和DESAT引腳；所述IN+引腳和IN-引腳為驅(qū)動(dòng)信號(hào)的輸入端，所述OUT引腳為驅(qū)動(dòng)信號(hào)的邏輯輸出端；所述IGBT驅(qū)動(dòng)集成芯片ICl內(nèi)部輸入信號(hào)和輸出信號(hào)采用磁隔離，所述IGBT驅(qū)動(dòng)集成芯片ICl內(nèi)部輸入信號(hào)的供電電源VCCl和輸出信號(hào)的供電電源VCC2隔離；所述IGBT驅(qū)動(dòng)集成芯片ICl還通過(guò)所述GND2引腳接地。
[0008]所述IGBT驅(qū)動(dòng)電路，其中:所述IGBT驅(qū)動(dòng)電源輸出電路由電阻Rf R3、三極管Qf Q2及電容C2?C4組成；所述電阻Rl的一端連接所述OUT引腳，另一端連接所述三極管Ql和Q2的基極；所述三極管Ql集電極的一端連接+15V電源并通過(guò)所述電容C3接地，另一端通過(guò)所述電容C2接地并同時(shí)與所述VCC2引腳連接；所述三極管Ql的發(fā)射極通過(guò)電阻R2連接所述CLAMP引腳；所述三極管Q2集電極的一端連接-8V電源并連接所述VEE2引腳，另一端通過(guò)所述電容C4接地；所述三極管Q2的發(fā)射極通過(guò)所述電阻R3也連接于所述CLAMP引腳。
[0009]所述IGBT驅(qū)動(dòng)電路，其中:所述三極管Ql為NPN型三極管，三極管Q2為PNP型三極管。
[0010]所述IGBT驅(qū)動(dòng)電路，其中:所述IGBT過(guò)流檢測(cè)電路由電容Cl、電阻R4和二極管Dl連接組成；所述電阻R4的一端通過(guò)所述二極管Dl連接所述絕緣柵雙極型晶體管IGBT的集電極，另一端通過(guò)所述電容Cl接地且還與所述DESAT引腳連接；所述二極管Dl的陽(yáng)極端連接所述電阻R4，陰極端連接于所述絕緣柵雙極型晶體管IGBT的集電極。
[0011]有益效果:
[0012]本實(shí)用新型IGBT驅(qū)動(dòng)電路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、合理，其中，在原有的IGBT驅(qū)動(dòng)電路基礎(chǔ)上增加了保護(hù)電路，即增加電阻R5、電容C5，能避免組裝過(guò)程靜電釋放(ESD)引起的損壞；增加二極管D2，將門極電壓嵌位到+15V，避免使用中IGBT的柵極與發(fā)射極之間的電壓Vge電壓超過(guò)±20V，引起絕緣柵雙極型晶體管IGBT損壞；增加二極管D3，瞬態(tài)電壓抑制二極管TVS1，將絕緣柵雙極型晶體管IGBT的柵極與集電極之間的電壓Vgc電壓嵌位到絕緣柵雙極型晶體管IGBT安全電壓范圍內(nèi)，避免使用中絕緣柵雙極型晶體管IGBT Vgc電壓超過(guò)極限值，引起絕緣柵雙極型晶體管IGBT損壞。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1為本實(shí)用新型IGBT驅(qū)動(dòng)電路的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2為現(xiàn)有的IGBT驅(qū)動(dòng)電路的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]如圖1所示，本實(shí)用新型IGBT驅(qū)動(dòng)電路，由IGBT驅(qū)動(dòng)集成芯片ICl、電阻RfR5、三極管Qf Q2、電容Cf C5、二極管DfD3、瞬態(tài)電壓抑制二極管TVSl和絕緣柵雙極型晶體管IGBT組成。其中，本實(shí)用新型IGBT驅(qū)動(dòng)電路包括絕緣柵雙極型型晶體管IGBT、IGBT驅(qū)動(dòng)集成芯片IC1、IGBT驅(qū)動(dòng)信號(hào)電源輸出電路1、保護(hù)電路2和IGBT過(guò)流檢測(cè)電路3。
[0016]IGBT驅(qū)動(dòng)集成芯片ICl具有至少20個(gè)引腳，其中，第11、12、19、20引腳為GNDl引腳，第18引腳為VCCl引腳，第15引腳為RDY引腳，第14引腳為IN-引腳，第13引腳為IN+引腳，第16引腳為FLT引腳，第17引腳為RST引腳，第1、2、9、10引腳為VEE2引腳，第4引腳為GND2引腳，第5引腳為NC引腳，第8引腳為CLAMP引腳，第7引腳為OUT引腳，第3引腳為DESAT引腳，第6引腳為VCC2引腳；IGBT驅(qū)動(dòng)集成芯片ICl通過(guò)IN-引腳和IN+引腳分別連接電源正負(fù)極，通過(guò)GND2引腳接地；IGBT驅(qū)動(dòng)集成芯片ICl內(nèi)部的輸入信號(hào)和輸出信號(hào)采用磁隔離，IGBT驅(qū)動(dòng)集成芯片ICl內(nèi)部的輸入信號(hào)的供電電源VCCl和輸出信號(hào)的供電電源VCC2隔離。其中，VCCl引腳及GNDl引腳分別為IGBT驅(qū)動(dòng)集成芯片ICl的輸入信號(hào)供電電源正負(fù)接入端，VCCl引腳接+5V電源；VCC2引腳及GND2引腳分別為IGBT驅(qū)動(dòng)集成芯片ICl的輸出信號(hào)供電電源正負(fù)接入端，VCC2引腳接+15V電源；VCC1引腳和VCC2引腳分別采用兩個(gè)獨(dú)立的電源系統(tǒng)供電，且GNDl引腳和GND2引腳不是直接連接(共地)的。IGBT驅(qū)動(dòng)集成芯片IC的IN+引腳(13引腳)和IN-引腳(14引腳)為驅(qū)動(dòng)信號(hào)的輸入端，OUT引腳(7引腳)為驅(qū)動(dòng)信號(hào)的邏輯輸出端。
[0017]IGBT驅(qū)動(dòng)信號(hào)電源輸出電路I由電阻R1?R3、三極管Q1?Q2和電容C2?C4組成，三極管Ql為NPN型三極管，三極管Q2為PNP型三極管。其中，電阻Rl的一端連接IGBT驅(qū)動(dòng)集成芯片ICl的OUT引腳，另一端連接三極管Ql和Q2的基極。三極管Ql的集電極連接+15V電源且一端通過(guò)電容C3接地，另一端通過(guò)電容C2接地并同時(shí)與IGBT驅(qū)動(dòng)集成芯片ICl的VCC2引腳連接；三極管Ql的發(fā)射極通過(guò)電阻R2連接IGBT驅(qū)動(dòng)集成芯片ICl的CLAMP引腳。三極管Q2的集電極連接-8V電源且一端連接第1、2、9、10的VEE2引腳，另一端通過(guò)電容C4接地；三極管Q2的發(fā)射極通過(guò)電阻R3也連接于IGBT驅(qū)動(dòng)集成芯片ICl的CLAMP引腳。
[0018]保護(hù)電路2連接于IGBT驅(qū)動(dòng)信號(hào)電源輸出電路I和絕緣柵雙極型晶體管IGBT之間，其由電阻R5、電容C5、二極管D2?D3及瞬態(tài)電壓抑制二極管TVSl組成。其中，二極管D2的陽(yáng)極端連接IGBT驅(qū)動(dòng)集成芯片ICl的CLAMP引腳，陰極端連接+15V電源。二極管D3的陽(yáng)極端通過(guò)瞬態(tài)電壓抑制二極管TVSl連接絕緣柵雙極型晶體管IGBT的集電極，陰極端分別與IGBT驅(qū)動(dòng)集成芯片ICl的CLAMP引腳及絕緣柵雙極型晶體管IGBT的柵極連接；該瞬態(tài)電壓抑制二極管TVSl的陽(yáng)極端連接二極管D3的陽(yáng)極端，陰極端連接絕緣柵雙極型晶體管IGBT的集電極。電阻R5的一端分別連接于絕緣柵雙極型晶體管IGBT的發(fā)射極和地，另一端分別連接于IGBT驅(qū)動(dòng)集成芯片ICl的CLAMP引腳和絕緣柵雙極型晶體管IGBT的發(fā)射極。電容C5的一端分別連接于絕緣柵雙極型晶體管IGBT的發(fā)射極和地，另一端分別連接于IGBT驅(qū)動(dòng)集成芯片ICl的CLAMP引腳和絕緣柵雙極型晶體管IGBT的發(fā)射極。
[0019]IGBT過(guò)流檢測(cè)電路3由電容Cl、電阻R4和二極管Dl連接組成；其中，電阻R4的一端通過(guò)二極管Dl連接絕緣柵雙極型晶體管IGBT的集電極，另一端通過(guò)電容Cl接地且還與IGBT驅(qū)動(dòng)集成芯片ICl的DESAT引腳連接；其中，二極管Dl的陽(yáng)極端連接電阻R4，陰極端連接于絕緣柵雙極型晶體管IGBT的集電極。
[0020]本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，通過(guò)在原有的IGBT驅(qū)動(dòng)電路上增加保護(hù)電路，能夠有效防止絕緣柵雙極型晶體管IGBT的損壞甚至燒毀，也避免了造成產(chǎn)品功能失效，整個(gè)電路相比原有的電路使用更加安全、可靠，適于推廣與應(yīng)用。
【權(quán)利要求】
1.一種IGBT驅(qū)動(dòng)電路，包括IGBT驅(qū)動(dòng)集成芯片IC1、絕緣柵雙極型晶體管IGBT ,IGBT驅(qū)動(dòng)信號(hào)電源輸出電路和IGBT過(guò)流檢測(cè)電路；所述IGBT驅(qū)動(dòng)集成芯片ICl具有VCCl引腳、GNDl引腳、VCC2引腳、GND2引腳、OUT引腳和CLAMP引腳，所述VCCl引腳和GNDl引腳分別為所述IGBT驅(qū)動(dòng)集成芯片ICl的輸入信號(hào)供電電源正負(fù)接入端；所述VCC2引腳和GND2引腳分別為所述IGBT驅(qū)動(dòng)集成芯片ICl的輸出信號(hào)供電電源正負(fù)接入端；所述IGBT驅(qū)動(dòng)信號(hào)電源輸出電路連接于所述OUT引腳與所述絕緣柵雙極型晶體管IGBT的柵極之間；其特征在于:所述IGBT驅(qū)動(dòng)電路還包括連接于所述IGBT驅(qū)動(dòng)信號(hào)電源輸出電路和絕緣柵雙極型晶體管IGBT之間的保護(hù)電路； 所述保護(hù)電路由電阻R5、電容C5、二極管D2?D3及瞬態(tài)電壓抑制二極管TVSl組成； 所述二極管D2的陽(yáng)極端連接所述CLAMP引腳，陰極端連接+15V電源；所述二極管D3的陽(yáng)極端連接于所述瞬態(tài)電壓抑制二極管TVSl的陽(yáng)極端，所述瞬態(tài)電壓抑制二極管TVSl的陰極端連接于絕緣柵雙極型晶體管IGBT的集電極；所述電阻R5的一端分別連接于所述絕緣柵雙極型晶體管IGBT的發(fā)射極和地，另一端分別連接于所述CLAMP引腳和絕緣柵雙極型晶體管IGBT的發(fā)射極；所述電容C5的一端分別連接于所述絕緣柵雙極型晶體管IGBT的發(fā)射極和地，另一端分別連接于所述CLAMP引腳和絕緣柵雙極型晶體管IGBT的發(fā)射極。
2.如權(quán)利要求1所述的IGBT驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于:所述IGBT驅(qū)動(dòng)集成芯片ICl還具有IN-引腳、IN+引腳、RDY引腳、FLT引腳、RST引腳、VEE2引腳、NC引腳和DESAT引腳； 所述IN+引腳和IN-引腳為驅(qū)動(dòng)信號(hào)的輸入端，所述OUT引腳為驅(qū)動(dòng)信號(hào)的邏輯輸出端; 所述IGBT驅(qū)動(dòng)集成芯片ICl內(nèi)部輸入信號(hào)和輸出信號(hào)采用磁隔離，所述IGBT驅(qū)動(dòng)集成芯片ICl內(nèi)部輸入信號(hào)的供電電源VCCl和輸出信號(hào)的供電電源VCC2隔離； 所述IGBT驅(qū)動(dòng)集成芯片ICl還通過(guò)所述GND2引腳接地。
3.如權(quán)利要求2所述的IGBT驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于:所述IGBT驅(qū)動(dòng)電源輸出電路由電阻R1?R3、三極管Q1?Q2及電容C2?C4組成； 所述電阻Rl的一端連接所述OUT引腳，另一端連接所述三極管Ql和Q2的基極；所述三極管Ql集電極的一端連接+15V電源并通過(guò)所述電容C3接地，另一端通過(guò)所述電容C2接地并同時(shí)與所述VCC2引腳連接；所述三極管Ql的發(fā)射極通過(guò)電阻R2連接所述CLAMP引腳；所述三極管Q2集電極的一端連接-8V電源并連接所述VEE2引腳，另一端通過(guò)所述電容C4接地；所述三極管Q2的發(fā)射極通過(guò)所述電阻R3也連接于所述CLAMP引腳。
4.如權(quán)利要求3所述的IGBT驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于:所述三極管Ql為NPN型三極管，三極管Q2為PNP型三極管。
5.如權(quán)利要求2所述的IGBT驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于:所述IGBT過(guò)流檢測(cè)電路由電容Cl、電阻R4和二極管Dl連接組成； 所述電阻R4的一端通過(guò)所述二極管Dl連接所述絕緣柵雙極型晶體管IGBT的集電極，另一端通過(guò)所述電容Cl接地且還與所述DESAT引腳連接； 所述二極管Dl的陽(yáng)極端連接所述電阻R4，陰極端連接于所述絕緣柵雙極型晶體管IGBT的集電極。
【文檔編號(hào)】H02M1/08GK203482086SQ201320627561
【公開日】2014年3月12日 申請(qǐng)日期:2013年10月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月12日
【發(fā)明者】施志軍, 王濤, 史國(guó)輝, 朱江 申請(qǐng)人:湖北天運(yùn)汽車電器系統(tǒng)有限公司