[实用新型]通用功率管高速隔离驱动电路

说明书

本实用新型涉及一种通用功率管高速隔离驱动电路，所述驱动电路包括高速光耦隔离电路U1、二极管保护电路，隔离电源转换电路U2以及滤波电路；所述二极管保护电路由D1、D2组成，驱动输入信号DRVA经过二极管D1连接到高速光耦隔离电路U1的输入引脚2，二极管D2并联在高速光耦隔离电路U1的输入引脚2和输入引脚3之间，引脚3连接到驱动输入信号DRVB，光耦的输出驱动功率管。

技术领域

本实用新型涉及一种驱动电路，具体涉及一种通用功率管高速隔离驱动电路，属于功率变换器技术领域。

背景技术

在功率变换器领域的功率管隔离驱动方式上，当前主要采用两种隔离驱动方式，一种是驱动变压器驱动方式，这种驱动方式的特点主要是因为驱动变压器需要磁复位，所以驱动脉冲存在一个反向电平，磁复位的伏秒积应该等同于励磁的伏秒积。故而对于占空比为50%左右的驱动信号而言，通常反向电平的幅值等于驱动电平。这对于传统硅基半导体工艺的MOS器件和IGBT器件是可以应用的。但是对于新型的碳化硅工艺的MOS器件，这种电路就不可以使用了。

另外一种驱动方式，是采用例如EXB841等成品的隔离驱动模块来实现。但是EXB841等芯片是多年前日本公司设计的，应对于低速IGBT器件的隔离驱动，不适合应用于开关频率在20KHz以上的应用领域。

故而，有必要发展一种能够同时驱动传统硅工艺的MOS与IGBT、碳化硅工艺MOS与氮化镓工艺MOS，又能够实现高速度、信号隔离的电路模块。

发明内容

本实用新型正是针对现有技术中存在的技术问题，提供一种通用功率管高速隔离驱动电路，该技术方案能够同时驱动传统硅工艺的MOS与IGBT、碳化硅工艺MOS与氮化镓工艺MOS，又能够实现高速度、信号隔离的电路模块。

相对于现有技术，本实用新型具有如下优点，

1、合理的不对称电平隔离电源满足不同的功率管驱动电平需求；

2、差分式的驱动输入信号，避免桥式电路共通态；

3、利用高速光耦实现驱动信号的隔离高速传递。

附图说明

图1 为本实用新型工作原理示意图；

具体实施方式：

为了加深对本实用新型的理解，下面结合附图对本实施例做详细的说明。

实施例1：参见图1

工作原理：参见图1，本实用新型采用不对称电平结构的隔离电源模块进行驱动电路的能量传递，实现正负不对称的驱动电平，以适应各类功率器件的电平需求。采用高速光耦进行驱动信号传递，降低了信号延迟，相对于传统的EXB841等模块，提升了驱动上下沿的陡峭度。

并且在信号输入端采用了双路差模驱动方式，只有当两路驱动电平满足一定的逻辑关系时，后级功率管才会得到驱动信号，有效避免了桥式变换器中同一桥臂上下两个功率管共通的问题。

U2是隔离电源转换模块，将输入的12V直流电源转换为隔离的+15V、-4V输出。DRVA和DRVB是两路驱动输入信号。按照高低电平组合方式，共有四种逻辑状态。只有当DRVA为高电平，DRVB为低电平时，U1的高速光耦才会在次级输出高电平，并经过功率推动，在GS输出上得到+15V的功率驱动信号，使后级的功率管导通。其他三种DRVA和DRVB的逻辑状态，都不会使光耦传递信号。GS端保持为-4V，后级的功率管保持关闭状态。因为驱动电平为+15V和-4V，所以这个驱动电路可以同时满足驱动硅工艺的MOS与IGBT、碳化硅工艺MOS与氮化镓工艺MOS，可以用来驱动传统的低速可控硅器件。选用合理速度的高速光耦，可以实现从0Hz——100KHz甚至更高的驱动频率。

需要说明的是上述实施例，并非用来限定本实用新型的保护范围，在上述技术方案的基础上所作出的等同变换或替代均落入本实用新型权利要求所保护的范围。