一種igbt驅動保護電路板的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種IGBT驅動保護電路板，PCB電路板基板上以貼片方式集成有驅動保護電路，驅動保護電路由保護電路模塊及分別與保護電路模塊連接的驅動電路模塊和反饋電路模塊組成，驅動電路模塊設有第一正5V電壓接入端、脈沖信號接入端、第一接地端、第一正24V電壓接入端、負24V電壓接入端、IGBT柵極連接端及IGBT發(fā)射極連接端，保護電路模塊設有IGBT集電極連接端，反饋電路模塊設有第二正5V電壓接入端、第二接地端、第二正24V電壓接入端及報警輸出端，PCB電路板基板的一側面上設置有多個與該側面垂直且分別與上述接入端、連接端、輸出端相對應的插針；特點是占用空間小，散熱好，維修方便。
【專利說明】—種IGBT驅動保護電路板

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種驅動電路板，尤其是涉及一種IGBT驅動保護電路板。

【背景技術】
[0002]近年來，絕緣柵極雙極型晶體管(IGBT)因其具有工作頻率高、開關損耗小、元件容量大等優(yōu)點而廣泛應用于風力發(fā)電設備、變頻器、汽車電子、家電等領域。然而IGBT在使用過程中需要專門的驅動電路對其進行驅動和保護，且驅動電路的好壞直接影響IGBT的性能和可靠性。IGBT —般在高電壓、大電流的環(huán)境下運行，因此一般采用隔離驅動的方式。
[0003]IGBT驅動電路板一般包括PCB電路板基板和設置在PCB電路板基板上的IGBT驅動電路，現(xiàn)有的IGBT驅動電路板存在以下缺陷:1、有的IGBT驅動電路板內的IGBT驅動電路只包括驅動電路模塊，而這種驅動電路模塊在IGBT運行過程中不能對IGBT進行保護，因此IGBT易損壞；2、有的IGBT驅動電路板的IGBT驅動電路包括驅動電路模塊和保護電路模塊，能夠實現(xiàn)對IGBT的保護，然而該IGBT驅動電路板直接以外部電路板為PCB電路板基板，即IGBT驅動電路內部的元器件與其他外部電路內部的元器件一起直接焊接在外部電路板上，因此元器件較多、結構較復雜，導致占用空間大，且散熱效果差；3、有的IGBT驅動電路板采用專門廠家生產的一體化厚膜電路(如EXB841)，這種IGBT驅動電路板雖然內部包括驅動電路模塊和保護電路模塊，但是整個電路封裝在一起，內部的元器件不能單獨更換，維修時只能更換整個電路，因此維修成本高。


【發(fā)明內容】

[0004]本實用新型所要解決的技術問題是提供一種占用空間小、散熱效果好、維修方便的IGBT驅動保護電路板，其能夠有效保護IGBT，防止IGBT損壞。
[0005]本實用新型解決上述技術問題所采用的技術方案為:一種IGBT驅動保護電路板，包括PCB電路板基板及以貼片方式集成在所述的PCB電路板基板的印刷面上的驅動保護電路，所述的驅動保護電路由驅動電路模塊、保護電路模塊及反饋電路模塊組成，所述的驅動電路模塊設置有第一正5V電壓接入端、脈沖信號接入端、第一接地端、第一正24V電壓接入端、負24V電壓接入端、IGBT柵極連接端及IGBT發(fā)射極連接端，所述的保護電路模塊設置有IGBT集電極連接端，所述的反饋電路模塊設置有第二正5V電壓接入端、第二接地端、第二正24V電壓接入端及報警輸出端，所述的驅動電路模塊與所述的保護電路模塊連接，所述的保護電路模塊與所述的反饋電路模塊連接，所述的PCB電路板基板的一側面上設置有多個與該側面垂直且分別與所述的第一正5V電壓接入端和所述的第二正5V電壓接入端相連接的公共連接端、所述的脈沖信號接入端、所述的第一正24V電壓接入端和所述的第二正24V電壓接入端相連接的公共連接端、所述的負24V電壓接入端、所述的第一接地端和所述的第二接地端相連接的公共連接端、所述的IGBT柵極連接端、所述的IGBT發(fā)射極連接端、所述的IGBT集電極連接端及所述的報警輸出端相對應的插針。
[0006]所述的驅動電路模塊包括型號為HCPL3120的驅動光耦、第四二極管、第一電阻、第二電阻、第四電阻、第五電阻、第一電容、第二電容、第三電容及第六電容，所述的驅動光耦的第2腳與所述的第一電阻的一端連接，所述的第一電阻的另一端為所述的第一正5V電壓接入端，所述的第一電阻的另一端與所述的第六電容的一端連接，所述的第六電容的另一端為所述的第一接地端，所述的驅動光耦的第3腳通過所述的第二電阻與所述的第一電阻的另一端連接，所述的驅動光耦的第2腳與第3腳之間連接所述的第一電容，所述的驅動光耦的第3腳為所述的脈沖信號接入端，所述的驅動光耦的第5腳為所述的負24V電壓接入端，所述的驅動光耦的第5腳與所述的第三電容的一端連接，所述的驅動光耦的第6腳和第7腳連接，所述的驅動光耦的第6腳和第7腳的公共連接端與所述的第五電阻的一端連接，所述的第五電阻的另一端與所述的第四二極管的負極連接，所述的第四二極管的正極為所述的IGBT柵極連接端，所述的第四電阻的一端與所述的第五電阻的一端連接，所述的第四電阻的另一端與所述的第四二極管的正極連接，所述的驅動光耦的第8腳為所述的第一正24V電壓接入端，所述的驅動光耦的第8腳與所述的第二電容的一端連接，所述的第二電容的另一端與所述的第三電容的另一端連接，所述的第二電容與所述的第三電容的公共連接端為所述的IGBT發(fā)射極連接端，所述的驅動光耦的第6腳和第7腳的公共連接端、所述的第二電容與所述的第三電容的公共連接端分別與所述的保護電路模塊連接。
[0007]所述的保護電路模塊包括第六電阻、第七電阻、第八電阻、第九電阻、第四電容、第五電容、第一二極管、第三二極管、第一穩(wěn)壓二極管、第二穩(wěn)壓二極管及第三穩(wěn)壓二極管，所述的第六電阻的一端與所述的驅動光耦的第6腳和第7腳的公共連接端連接，所述的第六電阻的另一端分別與所述的第七電阻的一端和所述的第一二極管的負極連接，所述的第七電阻的另一端與所述的第一二極管的正極連接，所述的第七電阻的另一端與所述的第一二極管的正極的公共連接端分別與所述的第八電阻的一端、所述的第四電容的一端及所述的第一穩(wěn)壓二極管的負極連接，所述的第八電阻的另一端為所述的IGBT集電極連接端，所述的第一穩(wěn)壓二極管的正極分別與所述的第九電阻的一端和所述的第五電容的一端連接，所述的第二穩(wěn)壓二極管的負極與所述的第四二極管的正極連接，所述的第二穩(wěn)壓二極管的正極與所述的第三穩(wěn)壓二極管的正極連接，所述的第四電容的另一端、所述的第九電阻的另一端、所述的第五電容的另一端、所述的第三穩(wěn)壓二極管的負極分別與所述的第二電容和所述的第三電容的公共連接端并列連接，所述的第三二極管的正極與所述的驅動光耦的第6腳和第7腳的公共連接端連接，所述的第三二極管的負極、所述的第五電容的一端、所述的第五電容的另一端分別與所述的反饋電路模塊連接。
[0008]所述的反饋電路模塊包括第三電阻、第十電阻、第十一電阻、三極管和型號為TLP521的隔離光耦，所述的隔離光耦的第I腳與所述的第十一電阻的一端連接，所述的第十一電阻的另一端為所述的第二正24V電壓接入端，所述的隔離光耦的第I腳和第2腳之間連接所述的第十電阻，所述的隔離光耦的第2腳分別與所述的第三二極管的負極、所述的三極管的集電極連接，所述的三極管的基極與所述的第五電容的一端連接，所述的三極管的發(fā)射極與所述的第五電容的另一端連接，所述的隔離光耦的第3腳為所述的第二接地端，所述的隔離光耦的第4腳為所述的報警輸出端，所述的隔離光耦的第4腳與所述的第三電阻的一端連接，所述的第三電阻的另一端為所述的第二正5V電壓接入端。
[0009]與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的優(yōu)點在于:驅動保護電路由驅動電路模塊、保護電路模塊及反饋電路模塊組成，能夠有效保護IGBT，防止IGBT損壞；PCB電路板基板的一側面上設置的多個與該側面垂直并與各接入端、連接端及輸出端對應的插針，使得該IGBT驅動保護電路板能夠直接豎直放置在外部電路板上，并通過插針焊接進行電氣連接，因此所需的平面空間小，可以有效節(jié)省空間，另外這種直插式放置方式使得IGBT驅動保護電路板不容易受到外部電路板的溫度影響，有利于改善散熱效果；驅動保護電路以貼片方式集成在PCB電路板基板的印刷面上，即驅動保護電路內部的元器件均采用貼片器件，不僅焊接方便，可靠性高，且可單獨更換，維修方便，從而降低成本。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1為實施例的結構示意圖；
[0011]圖2為實施例中驅動保護電路的原理圖。

【具體實施方式】
[0012]以下結合附圖實施例對本實用新型作進一步詳細描述。
[0013]如圖f 2所示，一種IGBT驅動保護電路板，包括PCB電路板基板I及以貼片方式集成在PCB電路板基板I的印刷面上的驅動保護電路，驅動保護電路由驅動電路模塊、保護電路模塊及反饋電路模塊組成，驅動電路模塊設置有第一正5V電壓接入端、脈沖信號接入端PWM、第一接地端、第一正24V電壓接入端、負24V電壓接入端、IGBT柵極連接端G及IGBT發(fā)射極連接端E，保護電路模塊設置有IGBT集電極連接端C，反饋電路模塊設置有第二正5V電壓接入端、第二接地端、第二正24V電壓接入端及報警輸出端OC ;驅動電路模塊包括型號為HCPL3120的驅動光耦U1、第四二極管D4、第一電阻R1、第二電阻R2、第四電阻R4、第五電阻R5、第一電容Cl、第二電容C2、第三電容C3及第六電容C6，驅動光耦Ul的第2腳與第一電阻Rl的一端連接，第一電阻Rl的另一端為第一正5V電壓接入端,第一電阻Rl的另一端與第六電容C6的一端連接,第六電容C6的另一端為第一接地端,驅動光稱Ul的第3腳通過第二電阻R2與第一電阻Rl的另一端連接，驅動光耦Ul的第2腳與第3腳之間連接第一電容Cl，驅動光耦Ul的第3腳為脈沖信號接入端PWM，驅動光耦Ul的第5腳為負24V電壓接入端，驅動光耦Ul的第5腳與第三電容C3的一端連接，驅動光耦Ul的第6腳和第7腳連接，驅動光耦Ul的第6腳和第7腳的公共連接端與第五電阻R5的一端連接，第五電阻R5的另一端與第四二極管D4的負極連接，第四二極管D4的正極為IGBT柵極連接端G，第四電阻R4的一端與第五電阻R5的一端連接，第四電阻R4的另一端與第四二極管D4的正極連接，驅動光耦Ul的第8腳為第一正24V電壓接入端，驅動光耦Ul的第8腳與第二電容C2的一端連接，第二電容C2的另一端與第三電容C3的另一端連接，第二電容C2與第三電容C3的公共連接端為IGBT發(fā)射極連接端E ;保護電路模塊包括第六電阻R6、第七電阻R7、第八電阻R8、第九電阻R9、第四電容C4、第五電容C5、第一二極管D1、第三二極管D3、第一穩(wěn)壓二極管Z1、第二穩(wěn)壓二極管Z2及第三穩(wěn)壓二極管Z3，第六電阻R6的一端與驅動光耦Ul的第6腳和第7腳的公共連接端連接，第六電阻R6的另一端分別與第七電阻R7的一端和第一二極管Dl的負極連接，第七電阻R7的另一端與第一二極管Dl的正極連接，第七電阻R7的另一端與第一二極管Dl的正極的公共連接端分別與第八電阻R8的一端、第四電容C4的一端及第一穩(wěn)壓二極管Zl的負極連接，第八電阻R8的另一端為IGBT集電極連接端C，第一穩(wěn)壓二極管Z I的正極分別與第九電阻R9的一端和第五電容C5的一端連接,第二穩(wěn)壓二極管Z2的負極與第四二極管D4的正極連接，第二穩(wěn)壓二極管Z2的正極與第三穩(wěn)壓二極管Z3的正極連接,第四電容C4的另一端、第九電阻R9的另一端、第五電容C5的另一端、第三穩(wěn)壓二極管Z3的負極分別與第二電容C2和第三電容C3的公共連接端并列連接；反饋電路模塊包括第三電阻R3、第十電阻RlO、第i^一電阻Rl 1、三極管Ql和型號為TLP521的隔離光稱PCl,隔離光稱PCl的第I腳與第^ 電阻Rll的一端連接，第^ 電阻Rll的另一端為第二正24V電壓接入端，隔離光耦PCl的第I腳和第2腳之間連接第十電阻R10，隔離光耦PCl的第2腳分別與第三二極管D3的負極、三極管Ql的集電極連接，三極管Ql的基極與第五電容C5的一端連接,三極管Ql的發(fā)射極與第五電容C5的另一端連接，隔離光率禹PCl的第3腳為第二接地端，隔離光耦PCl的第4腳為報警輸出端OC，隔離光耦的第4腳與第三電阻R3的一端連接，第三電阻R3的另一端為第二正5V電壓接入端；PCB電路板基板I的一側面上設置有多個與該側面垂直且分別與第一正5V電壓接入端和第二正5V電壓接入端相連接的公共連接端、脈沖信號接入端PWM、第一正24V電壓接入端和第二正24V電壓接入端相連接的公共連接端、負24V電壓接入端、第一接地端和第二接地端相連接的公共連接端、IGBT柵極連接端G、IGBT發(fā)射極連接端E、IGBT集電極連接端C及報警輸出端OC相對應的插針2，在此，為了連接更可靠，PCB電路板基板I的一側面上設置有三個與IGBT發(fā)射極連接端E相對應的插針2。
【權利要求】
1.一種IGBT驅動保護電路板，其特征在于包括PCB電路板基板及以貼片方式集成在所述的PCB電路板基板的印刷面上的驅動保護電路，所述的驅動保護電路由驅動電路模塊、保護電路模塊及反饋電路模塊組成，所述的驅動電路模塊設置有第一正5V電壓接入端、脈沖信號接入端、第一接地端、第一正24V電壓接入端、負24V電壓接入端、IGBT柵極連接端及IGBT發(fā)射極連接端，所述的保護電路模塊設置有IGBT集電極連接端，所述的反饋電路模塊設置有第二正5V電壓接入端、第二接地端、第二正24V電壓接入端及報警輸出端，所述的驅動電路模塊與所述的保護電路模塊連接，所述的保護電路模塊與所述的反饋電路模塊連接，所述的PCB電路板基板的一側面上設置有多個與該側面垂直且分別與所述的第一正5V電壓接入端和所述的第二正5V電壓接入端相連接的公共連接端、所述的脈沖信號接入端、所述的第一正24V電壓接入端和所述的第二正24V電壓接入端相連接的公共連接端、所述的負24V電壓接入端、所述的第一接地端和所述的第二接地端相連接的公共連接端、所述的IGBT柵極連接端、所述的IGBT發(fā)射極連接端、所述的IGBT集電極連接端及所述的報警輸出端相對應的插針。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種IGBT驅動保護電路板，其特征在于所述的驅動電路模塊包括型號為HCPL3120的驅動光耦、第四二極管、第一電阻、第二電阻、第四電阻、第五電阻、第一電容、第二電容、第三電容及第六電容，所述的驅動光稱的第2腳與所述的第一電阻的一端連接，所述的第一電阻的另一端為所述的第一正5V電壓接入端，所述的第一電阻的另一端與所述的第六電容的一端連接，所述的第六電容的另一端為所述的第一接地端，所述的驅動光耦的第3腳通過所述的第二電阻與所述的第一電阻的另一端連接，所述的驅動光耦的第2腳與第3腳之間連接所述的第一電容，所述的驅動光耦的第3腳為所述的脈沖信號接入端，所述的驅動光耦的第5腳為所述的負24V電壓接入端，所述的驅動光耦的第5腳與所述的第三電容的一端連接，所述的驅動光耦的第6腳和第7腳連接，所述的驅動光耦的第6腳和第7腳的公共連接端與所述的第五電阻的一端連接，所述的第五電阻的另一端與所述的第四二極管的負極連接，所述的第四二極管的正極為所述的IGBT柵極連接端，所述的第四電阻的一端與所述的第五電阻的一端連接，所述的第四電阻的另一端與所述的第四二極管的正極連接，所述的驅動光耦的第8腳為所述的第一正24V電壓接入端，所述的驅動光耦的第8腳與所述的第二電容的一端連接，所述的第二電容的另一端與所述的第三電容的另一端連接，所述的第二電容與所述的第三電容的公共連接端為所述的IGBT發(fā)射極連接端，所述的驅動光耦的第6腳和第7腳的公共連接端、所述的第二電容與所述的第三電容的公共連接端分別與所述的保護電路模塊連接。
3.根據(jù)權利要求2所述的一種IGBT驅動保護電路板，其特征在于所述的保護電路模塊包括第六電阻、第七電阻、第八電阻、第九電阻、第四電容、第五電容、第一二極管、第三二極管、第一穩(wěn)壓二極管、第二穩(wěn)壓二極管及第三穩(wěn)壓二極管，所述的第六電阻的一端與所述的驅動光耦的第6腳和第7腳的公共連接端連接，所述的第六電阻的另一端分別與所述的第七電阻的一端和所述的第一二極管的負極連接，所述的第七電阻的另一端與所述的第一二極管的正極連接，所述的第七電阻的另一端與所述的第一二極管的正極的公共連接端分別與所述的第八電阻的一端、所述的第四電容的一端及所述的第一穩(wěn)壓二極管的負極連接，所述的第八電阻的另一端為所述的IGBT集電極連接端，所述的第一穩(wěn)壓二極管的正極分別與所述的第九電阻的一端和所述的第五電容的一端連接，所述的第二穩(wěn)壓二極管的負極與所述的第四二極管的正極連接，所述的第二穩(wěn)壓二極管的正極與所述的第三穩(wěn)壓二極管的正極連接，所述的第四電容的另一端、所述的第九電阻的另一端、所述的第五電容的另一端、所述的第三穩(wěn)壓二極管的負極分別與所述的第二電容和所述的第三電容的公共連接端并列連接，所述的第三二極管的正極與所述的驅動光耦的第6腳和第7腳的公共連接端連接，所述的第三二極管的負極、所述的第五電容的一端、所述的第五電容的另一端分別與所述的反饋電路模塊連接。
4.根據(jù)權利要求3所述的一種IGBT驅動保護電路板，其特征在于所述的反饋電路模塊包括第三電阻、第十電阻、第十一電阻、三極管和型號為TLP521的隔離光耦，所述的隔離光耦的第1腳與所述的第十一電阻的一端連接，所述的第十一電阻的另一端為所述的第二正24V電壓接入端，所述的隔離光耦的第1腳和第2腳之間連接所述的第十電阻，所述的隔離光耦的第2腳分別與所述的第三二極管的負極、所述的三極管的集電極連接，所述的三極管的基極與所述的第五電容的一端連接，所述的三極管的發(fā)射極與所述的第五電容的另一端連接，所述的隔離光耦的第3腳為所述的第二接地端，所述的隔離光耦的第4腳為所述的報警輸出端，所述的隔離光耦的第4腳與所述的第三電阻的一端連接，所述的第三電阻的另一端為所述的第二正5V電壓接入端。
【文檔編號】H05K1/02GK204217199SQ201420537583
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2014年9月18日 優(yōu)先權日:2014年9月18日
【發(fā)明者】胡浩峰, 王文婷, 周兵兵, 徐寧, 劉軍杰, 陳志 , 謝子方, 張奇之, 王旭東, 章江鋒, 許牧華, 李林 申請人:寧波安信數(shù)控技術有限公司