[发明专利]一种绝缘栅双极晶体管驱动保护电路

权利要求书

1.一种绝缘栅双极晶体管驱动保护电路，主要包括：

一种绝缘栅双极晶体管驱动保护电路，主要包括：

两个用于提供工作电压的电源VB+、VB-；

一个用于控制负载通断的绝缘栅双极型晶体管（IGBT）；

一个控制脉冲输入电路，用于将前级控制系统发出的脉冲信号传递给光耦P1；

光耦P1，主要用来实现控制电路和主电路的电气隔离，其输入端接收前级控制系统发出的的控制脉冲信号，输出端相当于一个OC门；

初级放大电路，主要包括双极型晶体管VT1，用于对控制绝缘栅双极晶体管IGBT开通和关断所需要的栅极脉冲进行初级功率放大，其输入端与光耦P1的输出端连接，其输出端与MOSFET驱动芯片U3的输入端INA相连；

次级放大电路，主要包括二极管D1、D2、D3，电阻R3、R7、R8，电容C13，MOSFET器件 U1和U2，其中，R3并联在二极管D1的两端，二极管D1的阳极与MOSFET的驱动芯片U3的输出引脚OUTA相连，阴极与MOSFET器件U1的G极相连，电容C13并联在二极管D2的两端，电阻R7并联在二极管D3的两端，二极管D2的阴极接U1的OUTA，二极管D2的阳极接二极管D3的阴极，电阻R8的一端接二极管D3的阳极，另一端接MOSFET器件U2的S1极；

绝缘栅双极晶体管IGBT的集电极与发射级间的导通压降Vce的监测保护电路，主要由电阻R14、R15、R18、R19，二极管A1，稳压管Z1和双极型晶体管VT2组成，用于对绝缘栅双极晶体管IGBT进行过流保护；其中，二极管A1的阴极经电阻R14接双极型晶体管VT2的集电极，阳极经电阻R12与电源VB+连接，晶体管VT1的集电极经电阻R12与电源VB+连接，双极型晶体管VT1的发射极接地，其基极通过电阻R20接至光耦P1的输出引脚6，稳压管Z1的阴极接电阻R18，阳极接晶体管VT2的基极,VT2的发射极接地，集电极通过电阻R14、R15接至电源VB+；

故障软关断电路，主要由电阻R9、R13，稳压二极管D4、二极管D5和电容C15组成，用于在绝缘栅双极晶体管IGBT发生过流时对绝缘栅双极晶体管IGBT进行缓慢关断防止在绝缘栅双极晶体管IGBT的集电极产生大的噪声；其中，电阻R9的一端接驱动芯片U3的输入端INB引脚，另一端接双极型晶体管VT2的集电极；电容C15并联在稳压二极管D4两端，稳压二极管D4的阴极接驱动芯片U3的输出端OUTB，阳极接二极管D5的阴极，电阻R13并联在二极管D5两端。

2.根据权利要求1所述的绝缘栅双极晶体管驱动保护电路，其特征在于，所述驱动保护电路还包括输出电路，输出电路主要由电阻R1、R2、R4、R6，双极型晶体管Q1、Q2、Q3、Q4组成，其中，电阻R1和电阻R2并联，一端接MOSFET器件U1的D极，另一端接双极型晶体管Q1、Q2、Q3、Q4的基极；电阻R4和电阻R6并联，一端接MOSFET器件U2的D1、D2极，另一端接双极型晶体管Q1、Q2、Q3、Q4的基极，双极型晶体管Q1、Q2的集电极接电源VB+，双极型晶体管Q3、Q4的集电极接电源VB-，电路输出正负15V的脉冲电压。

3.根据权利要求1或2所述的绝缘栅双极晶体管驱动保护电路，其特征在于，所述的驱动保护电路还包括上升下降时间可调电路，上升下降时间可调电路主要包括一个驱动芯片U3，驱动芯片U3的输入端INA接晶体管VT2的OC输出端，输出端OUTA与电容C13的一端和稳压管D2的阴极相连接，MOSFET器件U1的源极连接到电源VB+，MOSFET器件U1的漏极与电阻R1的一端相连接；当双极型晶体管Q1和双极型晶体管Q2导通时，工作电源电压VB+便通过双极型晶体管Q1和双极型晶体管Q2加在绝缘栅双极晶体管IGBT的栅极；当绝缘栅双极晶体管IGBT在工作中退出饱和状态时，双极型晶体管VT2便输出退饱和故障信号ERR，退饱和故障信号ERR与电阻R9相连，电阻R9的另一端连接到驱动芯片U3的INB引脚，驱动芯片U3的输出端OUTB与稳压管D2的阴极和电容C13的一端相连，稳压管D2的阳极与电容C13的另一端、电阻R7的一端和二极管D3的阴极相连接。