專利名稱：一種可產(chǎn)生關(guān)斷負(fù)壓的igbt驅(qū)動電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
—種可產(chǎn)生關(guān)斷負(fù)壓的IGBT驅(qū)動電路本實(shí)用新型涉及IGBT驅(qū)動電路，尤其涉及ー種可產(chǎn)生關(guān)斷負(fù)壓的IGBT驅(qū)動電路。眾所周知，用負(fù)電壓關(guān)斷IGBT可以提高其關(guān)斷速度，增強(qiáng)抗干擾能力，防止誤觸發(fā)，大大提高了其工作可靠性，但是傳統(tǒng)的帶負(fù)電壓關(guān)斷的IGBT驅(qū)動電路復(fù)雜，需要額外的負(fù)電壓供電，而不帶負(fù)電壓關(guān)斷的驅(qū)動電路雖然簡單，但干抗能力又太差。圖I為傳統(tǒng)的帶負(fù)電壓關(guān)斷的IGBT驅(qū)動電路，主要由起波形整形放大作用的ICl， 驅(qū)動三極管Ql、Q2構(gòu)成，Cl為加速電容，C2為高頻濾波電容，驅(qū)動信號經(jīng)R4推動IGBT Q3工作。從圖中可知，此電路的缺點(diǎn)是需要外界提供負(fù)電壓來實(shí)現(xiàn)IGBT的負(fù)壓關(guān)斷。圖2為無負(fù)電壓關(guān)斷的IGBT驅(qū)動電路，輸入信號經(jīng)起波形整形放大作用的ICl整形放大后經(jīng)電阻Rl直接驅(qū)動IGBT Ql工作，線路雖然簡單，但I(xiàn)GBT無法實(shí)現(xiàn)負(fù)壓關(guān)斷，可靠性大打折扣。本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供ー種用較少的元件并且無需外界提供負(fù)電壓就能實(shí)現(xiàn)IGBT負(fù)壓關(guān)斷的IGBT驅(qū)動電路。為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是，一種可產(chǎn)生關(guān)斷負(fù)壓的IGBT驅(qū)動電路，包括驅(qū)動信號整形放大電路、IGBT管、降壓電路和充電電路，所述驅(qū)動信號整形放大電路的信號輸入端外接驅(qū)動信號，驅(qū)動信號整形放大電路的電源輸入端外接電源正極和電源地；所述的降壓電路包括隔直電容和穩(wěn)壓ニ極管，所述的隔直電容與穩(wěn)壓ニ極管并聯(lián)，所述穩(wěn)壓ニ極管的陰極接驅(qū)動信號整形放大電路的信號輸出端，陽極接IGBT管的門極；IGBT管的發(fā)射極接所述的電源地，充電電路的一端接IGBT管的門極，另一端接IGBT管的發(fā)射極。所述的降壓電路包括驅(qū)動電阻，所述驅(qū)動電阻接在接驅(qū)動信號整形放大電路的信號輸出端與穩(wěn)壓ニ極管的陰極之間。所述的充電電路包括充電電阻。所述的可產(chǎn)生關(guān)斷負(fù)壓的IGBT驅(qū)動電路還可以包括ニ極管，所述ニ極管與充電電阻串聯(lián)，ニ極管的陽極接IGBT管的門極，ニ極管的陰極接電源地。所述的可產(chǎn)生關(guān)斷負(fù)壓的IGBT驅(qū)動電路還可以包括濾波電容，所述濾波電容的一端接接電源正極，另一端接電源地。所述隔直電容的電容值大于0. 2uF。所述的驅(qū)動信號整形放大電路是半橋驅(qū)動芯片。所述的半橋驅(qū)動芯片可以是IRS2101或IRS2103芯片。本實(shí)用新型可產(chǎn)生關(guān)斷負(fù)壓的IGBT驅(qū)動電路用較少的元件在單電源供電的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了負(fù)電壓關(guān)斷IGBT的功能，不僅可以快速的關(guān)斷IGBT，同時提供了 IGBT關(guān)斷的負(fù)偏壓，提高了產(chǎn)品的可靠性。

以下結(jié)合附圖
和具體實(shí)施方式
對本實(shí)用新型作進(jìn)ー步詳細(xì)的說明。圖I是現(xiàn)有技術(shù)帶負(fù)電壓關(guān)斷的IGBT驅(qū)動電路。圖2是現(xiàn)有技術(shù)無負(fù)電壓關(guān)斷的IGBT驅(qū)動電路。圖3是本實(shí)用新型可廣生關(guān)斷負(fù)壓的IGBT驅(qū)動電路實(shí)施例I的電路圖。圖4是本實(shí)用新型可廣生關(guān)斷負(fù)壓的IGBT驅(qū)動電路實(shí)施例I的電路圖。在圖3所示的本實(shí)用新型可產(chǎn)生關(guān)斷負(fù)壓的IGBT驅(qū)動電路的實(shí)施例I中，包括驅(qū)動信號整形放大電路ICl (IRS2101或IRS2103)、IGBT管Ql、降壓電路和充電電路。驅(qū)動信號整形放大電路ICl的信號輸入端外接驅(qū)動信號，驅(qū)動信號整形放大電路ICl的電源輸入端外接電源正極和電源地。IGBT管Ql的發(fā)射極接電源地。濾波電容Cl的一端接接電源正極，另一端接電源地。降壓電路包括隔直電容C2、穩(wěn)壓ニ極管Zl充和驅(qū)動電阻R1。隔直電容C2與穩(wěn)壓ニ極管Zl并聯(lián)，穩(wěn)壓ニ極管Zl充和驅(qū)動電阻Rl串聯(lián)。穩(wěn)壓ニ極管Zl的陰極通過驅(qū)動電阻Rl接驅(qū)動信號整形放大電路ICl的信號輸出端，穩(wěn)壓ニ極管Zl的陽極接IGBT管Ql的控制極。本實(shí)施例的充電電路是充電電阻R2。充電電阻R2的一端接IGBT管Ql的門極，另一端接IGBT管Ql的發(fā)射極。驅(qū)動信號經(jīng)芯片ICl (型號舉例)整形放大后，經(jīng)電阻Rl及與之串聯(lián)的穩(wěn)壓ニ極管Z1、電容C2推動IGBT的控制G極，電阻R2即是IGBT的GE極的放電電阻，同時又是電容C2的充電電阻，電容Cl為高頻濾波電容，電容Cg為IGBT的GE極的等效輸入電容，其中C2>> CgC2 = 0. 22uF。由于是單電源供電，ICl的輸出直流電壓Vdc為Vdc = Vin*D上式中Vin為ICl的供電電壓，D為驅(qū)動信號占空比，顯然，電容C2將通過電阻R2
對其充電，如果沒有穩(wěn)壓ニ極管Zl的作用，其充電時間與充得的電壓關(guān)系為
tUc = Vdc * (I - )經(jīng)過大約5倍的T之后(T = RC)，充電過程近似結(jié)束，電容C2將充到Vdc的電壓。但由于由穩(wěn)壓ニ極管Zl的存在，電容C2的電壓將被穩(wěn)壓ニ極管Zl鉗位住。假設(shè)V+為15V,占容比D為50%，那么電容C2上將充得7. 5V的電壓，通常，我們需要的關(guān)斷負(fù)電壓為5V，穩(wěn)壓ニ極管Zl —般選取5. IV，那么，電容C2的電壓將被鉗位在5. IV。由于電容C2 >> Cg，且I GBT的GE結(jié)放電電阻R2比較大，那么C2的電壓基本可以認(rèn)為是恒定的，因此，此時IGBT的輸入正電壓為V+減去C2上的電壓，而在IGBT關(guān)斷時，其輸入的電壓為ー負(fù)電壓，即負(fù)的Vc2。從上面的說明可以看出，相對于圖2，通過增加3個簡單的器件，將IGBT的驅(qū)動電壓實(shí)現(xiàn)了向下平移，得到了一個關(guān)斷IGBT的負(fù)電壓。從上面的分析知道，電容C2的充電電壓受制于輸入電壓V+及占空比D，V+是比較好選擇的，但是對于不同的應(yīng)用場合，可能會有比較小的占空比的情況出現(xiàn)。圖4所示的本實(shí)用新型可產(chǎn)生關(guān)斷負(fù)壓的IGBT驅(qū)動電路的實(shí)施例2中，相對于圖3的實(shí)施例Ir的充電電路增加了 I個ニ極管Dl，ニ極管Dl與充電電阻R2串聯(lián)，ニ極管Dl 的陽極接I GBT管Ql的門極，ニ極管Dl的陰極接電源地。ニ極管Dl只在電容C2充電的過程中導(dǎo)通，電容C2因此能被持續(xù)充電直至被穩(wěn)壓管鉗位，從而消除了過小占空比的影響。
權(quán)利要求1.一種可產(chǎn)生關(guān)斷負(fù)壓的IGBT驅(qū)動電路，其特征在于，包括驅(qū)動信號整形放大電路、IGBT管、降壓電路和充電電路，所述驅(qū)動信號整形放大電路的信號輸入端外接驅(qū)動信號，驅(qū)動信號整形放大電路的電源輸入端外接電源正極和電源地；所述的降壓電路包括隔直電容和穩(wěn)壓ニ極管，所述的隔直電容與穩(wěn)壓ニ極管并聯(lián)，所述穩(wěn)壓ニ極管的陰極接驅(qū)動信號整形放大電路的信號輸出端，陽極接IGBT管的門極；IGBT管的發(fā)射極接所述的電源地，充電電路的一端接IGBT管的門極，另一端接IGBT管的發(fā)射極。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的可產(chǎn)生關(guān)斷負(fù)壓的IGBT驅(qū)動電路，其特征在于，所述的降壓電路包括驅(qū)動電阻，所述驅(qū)動電阻接在接驅(qū)動信號整形放大電路的信號輸出端與穩(wěn)壓ニ極管的陰極之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的可產(chǎn)生關(guān)斷負(fù)壓的IGBT驅(qū)動電路，其特征在于，所述的充電電路包括充電電阻。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的可產(chǎn)生關(guān)斷負(fù)壓的IGBT驅(qū)動電路，其特征在于，包括ニ極管，所述ニ極管與充電電阻串聯(lián)，ニ極管的陽極接IGBT管的門極，ニ極管的陰極接電源地。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的可產(chǎn)生關(guān)斷負(fù)壓的IGBT驅(qū)動電路，其特征在于，包括濾波電容，所述濾波電容的一端接接電源正極，另一端接電源地。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的可產(chǎn)生關(guān)斷負(fù)壓的IGBT驅(qū)動電路，其特征在于，所述隔直電容的電容值是電容值大于O. 2uF。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的可產(chǎn)生關(guān)斷負(fù)壓的IGBT驅(qū)動電路，其特征在于，所述的驅(qū)動信號整形放大電路是半橋驅(qū)動芯片。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的可產(chǎn)生關(guān)斷負(fù)壓的IGBT驅(qū)動電路，其特征在于，半橋驅(qū)動芯片是IRS2101或IRS2103芯片。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種可產(chǎn)生關(guān)斷負(fù)壓的IGBT驅(qū)動電路，包括驅(qū)動信號整形放大電路、IGBT管、降壓電路和充電電路，驅(qū)動信號整形放大電路的信號輸入端外接驅(qū)動信號，驅(qū)動信號整形放大電路的電源輸入端外接電源正極和電源地；降壓電路包括隔直電容和穩(wěn)壓二極管，隔直電容與穩(wěn)壓二極管并聯(lián)，穩(wěn)壓二極管的陰極接驅(qū)動信號整形放大電路的信號輸出端，陽極接IGBT管的門極；IGBT管的發(fā)射極接電源地，充電電路的一端接IGBT管的門極，另一端接IGBT管的發(fā)射極。本實(shí)用新型用較少的元件在單電源供電的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了負(fù)電壓關(guān)斷IGBT的功能，提高了產(chǎn)品的可靠性。
文檔編號H02M1/06GK202424487SQ201120382290
公開日2012年9月5日 申請日期2011年10月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月10日
發(fā)明者官繼紅, 桂成才 申請人:深圳麥格米特電氣股份有限公司