[实用新型]一种IGBT驱动用的隔离电源

说明书

技术领域

本实用新型涉及IGBT技术领域，尤其涉及一种IGBT驱动用的隔离电源。

背景技术

IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)广泛应用于新型的电力电子变换领域，例如光伏、风力发电、变频以及电动汽车等热门行业都能见到IGBT在其中发挥非常重要的作用。在工业领域使用大功率的IGBT(额定电流大于100A)开关元件，由于IGBT本身米勒电容的存在，容易出现误导通以及关断不迅速的情况。

IGBT的关断电压一般为负电压(-15V～-5V)，为了让IGBT更快速的关断，并且不会有误开通的情况发生，目前通常采用以下几种方式来提供IGBT的驱动电源：

1)采用正负独立电源单独给IGBT驱动电路供电。例如分别采用±15V的电源模块给IGBT驱动作为供电电源，即需要两路电源给一个IGBT驱动供电，购买此类电源模块成本高，而自行设计太过复杂；

2)采用一个电源，通过稳压来分出正负电压给IGBT驱动电路供电。如图1所示，输入电源V_IN先经过一个线性稳压芯片来得到一个稳定的总电压，再通过电阻R与稳压二极管D得出想要的正负电压V+’和V-’。此种方式中，线性稳压芯片以及稳压二极管D都会消耗一定的功率导致电源效率较低，另一方面线性稳压芯片以及稳压二极管D的散热也是一个需要克服的问题，通常需要占据较大的电路板面积以解决散热问题。

发明内容

本实用新型的主要目的在于根据IGBT驱动所需电源的特点(对导通电压值要求较高，对关断电压值要求较低)提出一种只需单路电源供电，转换效率高且体积较小的电源，以解决现有的IGBT驱动电源存在的需要双电源供电或者使用单电源供电但电源效率低、散热不好的技术问题。

一种IGBT驱动用的隔离电源，用于给IGBT的驱动电路提供IGBT的导通/关断电压，包括DC-DC隔离电源，所述DC-DC隔离电源具有正电压输出端和负电压输出端，分别输出大小相等的正电压和负电压；所述IGBT驱动用的隔离电源还包括基准电路和电压跟随器，所述基准电路根据所述IGBT的导通/关断电压参数要求，提供一导通电压基准和一关断电压绝对临界，所述电压跟随器的输出端连接至所述IGBT的发射极；所述基准电路具有第一输入端、第二输入端和输出端，其中所述第一输入端连接于所述DC-DC隔离电源的正电压输出端，所述第二输入端连接于所述DC-DC隔离电源的负电压输出端，所述输出端连接于所述电压跟随器的输入端，所述基准电路用于向所述电压跟随器的输入端提供基准输入电压，当所述DC-DC隔离电源的输出总电压大于或等于所述导通电压基准与所述关断电压绝对临界之和时，所述基准输入电压的值使得所述正电压输出端与所述电压跟随器的输出端之间的电位差等于所述导通电压基准；当所述DC-DC隔离电源的输出总电压小于所述导通电压基准与所述关断电压绝对临界之和时，所述基准输入电压的值使得所述负电压输出端与所述电压跟随器的输出端之间的电位差等于所述关断电压绝对临界的负值；其中，所述输出总电压等于所述正电压与所述负电压的绝对值之和；所述驱动电路用于：在驱动所述IGBT导通时，将所述DC-DC隔离电源的正电压输出端与所述IGBT的栅极连通；在驱动所述IGBT关断时，将所述负电压输出端与所述IGBT的栅极连通。

在IGBT导通/关断时，一般，所需的导通电压是15V，而所需的关断电压是-5V以下(即-4V、-3V等就会严重影响的IGBT的关断动作)，可以将15V看成是导通电压基准，5V看成是关断电压绝对临界，在运行中应当尽量保证提供的关断电压的绝对值不小于该关断电压绝对临界。由于DC-DC隔离电源输出的是两路大小相等、方向相反的电压，如果直接供给IGBT的驱动电路以驱动IGBT导通/关断，则可能出现关断电压充足但导通电压不足的情况，例如，DC-DC隔离电源的输出总电压为25V，虽大于20V，但是被分配成+12.5V和-12.5V，若直接供给IGBT驱动电路，则关断电压-12.5非常充足，但是导通电压+12.5V却不够，即便能够导通，由于电压值不够，会增加IGBT发热量。