[实用新型]一种用于三电平的IGBT驱动和保护电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种IGBT驱动和保护电路，特别涉及一种适用于中小功率的三电平IGBT驱动和保护电路。

背景技术

随着多电平结构尤其是三电平的广泛应用，IGBT等新电力器件的使用、改进和完善，系统结构优化程度大幅提高和静止无功发生器及有源电力滤波器的快速发展，使得目前上述结构广泛应用到电弧炉、轧机、提升机、区域变电站、卷扬机、风力发电电气化铁路等各种功率等级不同的工业场合。但是随着结构的改进，静止无功发生器及有源电力滤波器的控制框图、机械结构和电磁环境却越来越复杂，随着功率密度的增加和控制指令周期的缩短，如何保障IGBT驱动信号的准确，可靠性就成为了关键的问题之一。

一般用于IGBT驱动侧与控制端的隔离装置是脉冲变压器，但是脉冲变压器存在体积大不适合集成化且易受干扰等缺点，给IGBT驱动的可靠性带来很大隐患。而在实现IGBT驱动的同时，实现IGBT的保护也是一项亟待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型为了解决现有的用于IGBT驱动侧与控制端的驱动隔离装置体积大、不适合集成化和易受干扰的问题，也是解决无法同时实现IGBT的驱动和保护的问题，提出了一种用于三电平的IGBT驱动和保护电路。

一种用于三电平的IGBT驱动和保护电路，它包括主控器PC929，主控器PC929的13脚和14脚之间串联电容C1，且14脚接-10V电源，13脚接+16V电源；主控器PC929的10脚接-10V电源；它还包括外部信号输入电路、推挽电路、短路过流保护电路和故障隔离输出电路；

外部信号输入电路包括电阻R33、R34和电容C6；电阻R33的一端作为PWM信号输入端，电阻R33的另一端同时连接电阻R34的一端和电容C6的一端；电阻R34的另一端同时连接电容C6的另一端和+5V电源，电容C6的另一端还连接主控器PC929的3脚；电容C6的一端同时连接主控器PC929的1脚和2脚；

推挽电路包括NPN型三极管Q5、PNP型三极管Q6、电阻R36、R37、R38、R39、R40、R41、R42和电容C2；

主控器PC929的11脚连接电阻R37的一端，电阻R37的另一端同时连接NPN型三极管Q5的基极、PNP型三极管Q6的基极、电阻R36的一端和电阻R38的一端；电阻R36的另一端同时连接电容C2的一端和主控器PC929的9脚，电容C2的另一端同时连接电阻R38的一端及-10V电源；

NPN型三极管Q5的集电极连接+16V电源；NPN型三极管Q5的发射极连接电阻R39的一端，电阻R39的另一端同时连接电阻R41的一端及电阻R42的一端；电阻R41的另一端连接IGBT电路中的IGBT的栅极G；

PNP型三极管Q6的集电极连接-10V电源；PNP型三极管Q6的发射极连接电阻R40的一端，电阻R40的另一端连接电阻R42的一端；电阻R42的另一端连接IGBT电路中的IGBT的发射极E；

短路过流保护电路包括电阻R55、R56、R57、电容C5、二极管D10、二极管D9和二极管D11；

电阻R55的一端连接+16V电源，电阻R55的另一端同时连接电阻R56和电阻R57的一端，电阻R56的另一端同时连接电容C5的一端、二极管D11的负极和二极管D9的正极；电容C5的另一端同时连接-10V电源及二极管D11的正极；

电阻R57的另一端连接二极管D10的正极，二极管D10的负极连接IGBT电路中的IGBT的集电极C；二极管D9的负极连接推挽电路中电阻R37的另一端；

故障隔离输出电路包括电阻R31、R32、R35、电容C3、C4和光耦隔离变压器PS3；电阻R31的一端连接+16V电源；电阻R31的另一端同时连接电阻R32的一端、电容C3的一端和光耦隔离变压器PS3的正极输入端；电阻R32的另一端连接主控器PC929的9脚，且同时连接电容C3的另一端和光耦隔离变压器PS3的负极输入端；光耦隔离变压器PS3的集电极输出端同时连接电阻R35的一端和电容C4的一端，且电容C4的一端作为故障隔离输出电路的故障信号输出端；光耦隔离变压器PS3的发射极输出端同时连接电容C4的另一端及地。

它还包括故障显示电路；故障显示电路包括电阻R43、R44和发光二极管LED0；电阻R43的一端作为故障信号的输入端，电阻R43的另一端连接发光二极管LED0的正极，发光二极管LED0的负极连接电阻R44的一端，电阻R44的另一端连接+5V电源。