[发明专利]一种IGBT驱动与保护电路

说明书

技术领域

本发明属于电力电子技术领域，涉及到绝缘栅双极晶体管 IGBT的驱动与保护电路。

背景技术

绝缘栅双极晶体管 IGBT集功率晶体管和功率场效应管MOSFET的优点于一身，具有易于驱动、峰值电流容量大、自关断、开关频率高(10-50kHz)的特点，广泛应用于小体积、高效率的变频电源、电机调速、UPS及逆变焊机当中，IGBT的驱动和保护是其应用中的关键技术。

现有技术一般的 IGBT驱动电路如图1，在掉电保护方面不够完善；当PWM信号端出现掉电的情况，IGBT会被误开通；而且缺乏栅极保护、集电极过压保护。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种有效实现掉电保护，IGBT不会被误开通的IGBT驱动与保护电路的技术方案。

本发明采用以下技术方案解决上述技术问题：

一种IGBT驱动与保护电路，包括共射放大电路、推挽驱动电路与IGBT，所述共射放大电路设有PWM信号输入端，用于将所述PWM信号放大；所述推挽驱动电路设有VDD电源输入端，用于接受VDD电源供电；其特征在于：在所述共射放大电路与PWM信号输入端之间连接有一个NPN三极管Q1，所述PWM信号输入端从NPN三极管Q1的发射极引出，其基极经过电阻R1后，设 置有VCC电源输入端，用于接受VCC电源供电；其集电极经过电阻R2后，连接至所述VDD电源输入端，且共射放大电路由一个NPN三极管Q2与电阻R3连接组成，且NPN三极管Q2的基极连接至所述NPN三极管Q1的集电极和电阻R2的连接点，NPN三极管Q2的发射极经过电阻R3连接到所述VDD电源，上述的推挽驱动电路包括NPN三极管Q3、PNP三极管Q4，其中NPN三极管Q3的基极连接第四电阻R4的一端，NPN三极管Q3的发射极连接电阻R6的一端，PNP三极管Q4的基极连接电阻R5的一端，电阻R4的另一端和电阻R5的另一端均连接电阻R3与NPN三极管Q2集电极的连接点，PNP三极管Q4的发射极连接电阻R7的一端，电阻R8并联在所述IGBT的栅极和发射极之间。

作为优先方案，在所述IGBT的栅极和发射极之间以并联方式连接有电阻R8与稳压管D1。

作为进一步的优先方案，在所述IGBT的发射极和集电极之间以并联方式连接有电容C1。

一种芯片，用于IGBT驱动与保护，其内部包含上述IGBT驱动与保护电路。

IGBT具有输入阻抗高、工作速度快、热稳定性好驱动电路简单、通态电压低、耐压高和承受电流大等优点；但是，现有技术存在IGBT栅极驱动电路设计上的不合理，影响IGBT良好特性的发挥，制约着IGBT的推广及应用。与现有技术相比，因本发明在所述共射放大电路与PWM信号输入端之间连接有一个NPN三极管Q1，所述PWM信号输入端从其发射极引出，其基极经过电阻R1后，设置有VCC电源输入端，用于接收VCC电源供电；其集电极经过电阻R2后，连接至所述VDD电源输入端；具有掉电保护、栅极保护、集电极过压保护 功能。是一种可靠，稳定的IGBT驱动电路。

图2给出了本发明的一种优选IGBT驱动电路，此电路解决了一般分立元件驱动电路在PWM信号端掉电后造成IGBT误导通的问题，通过NPN三极管Ql实现电平的转换，频率响应高，能够满足IGBT的高速开关的要求；具有掉电保护功能；在此基础上增加稳压管D1、电容C1，形成图3的具有栅极保护和过电压保护功能的驱动电路；保护更全面，使得驱动电路更加稳定，IGBT在使用中失效率大大降低。

附图说明

图1为现有技术IGBT驱动电路。

图2为本发明实施例一IGBT驱动电路。

图3为本发明实施例二IGBT驱动电路。

图4为本发明IGBT驱动信号波形图。

图5为本发明IGBT关断过程VCE波形图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的实施情况，但它们并不构成对本发明的限定，仅作举例。同时通过说明本发明的优点将变得更加清楚和容易理解。