[发明专利]一种双斜率尖峰抑制模拟电路的IGBT栅极驱动器

权利要求书

1.一种双斜率尖峰抑制模拟电路的IGBT栅极驱动器，其特征在于，包括：电源供电及保护电路、隔离驱动电路、IGBT过压钳位电路以及干扰滤波电路；其中，

电源供电及保护电路包含：电源供电电路和电源保护电路，电源供电电路将输入的高频交流电转变为直流，输出DC+25V、DC+20V、DC+12.4V和DC-25V电源；电源保护电路对上述电源进行实时监测，当电源异常时，禁止IGBT开通驱动信号的输出，使IGBT始终保持关闭状态；

隔离驱动电路接收上位机发出的光驱动信号，转化为+15V、-10V IGBT栅极驱动信号，通过双斜率的方式抑制IGBT栅极电压尖峰；

IGBT过压钳位电路根据接收到的上位机驱动信号和IGBT两端的电压值，判断是否存在过压情况；若存在过压，将控制IGBT微开通，来降低IGBT两端的电压，防止IGBT击穿；

干扰滤波电路滤除高频电磁干扰，防止IGBT误动作；

所述隔离驱动电路包含：光纤接收器U4、跳线连接器X4、异或门芯片U5，三极管V50、V51、V13、V120、V121、V124、V125、V126、V127，稳压管V10、V11、V12、V23、V93，二极管V92、V94、V122、V128、V135，以及电阻R31、R40、R41、R50、R51、R52、R53、R95、R96、R97、R120、R121、R124、R125、R126、R127、R128、R135、R136、R139和电容C12、C61、C96；

光纤接收器U4将上位机发出的光驱动信号转化为内部控制信号，控制信号经过异或门芯片U5放大、三极管V50放大后，输出到三极管V124基极，V124控制推挽放大电路V126、V127、V121、V125的输出，进而控制了IGBT开通驱动信号；同时，推挽放大电路实现驱动信号斜率的控制；光纤接收器U4、异或门芯片U5、电阻R41、电阻R40、跳线连接器X4，组成光纤输入电路，接收上位机控制信号；三极管V50、电阻R50～R53，组成一级放大电路，对控制信号进一步放大，输出给保护和控制电路；三级管V51，用于IGBT开启信号的锁闭；二极管V92、稳压管V93用于调整控制信号电压；

稳压管V10、V11、V12和R31组成稳压基准电路，为三极管V13提供基准电位，V136输出端与V124基极相连，控制推挽放大电路输出IGBT关断驱动信号；同时，推挽放大电路实现驱动信号斜率的控制；三极管V13、电阻R97、电阻R95、电阻R96和电容C96组成一级IGBT关断信号控制电路，用于一级IGBT关断信号的延时控制；

三极管V120用于低压锁闭控制；二极管V122、稳压管V123用于电位调整；三极管V124、电阻R124组成互锁控制电路，用于IGBT开关驱动信号的互锁；三极管V126、V121和三极管V127、V125、电阻R121、电阻R125，组成推挽输出及放大电路，用于二级IGBT驱动信号控制，并实现双斜率尖峰抑制功能；二极管V128、电阻R126～R128，组成IGBT栅极限流电路，与推挽电路共同完成栅极电压变化曲线的斜率控制；

二极管V135、电阻R139、指示灯H1构成IGBT关断输出状态指示电路；电阻R135、指示灯H2构成IGBT开通输出状态指示电路；电阻R136为IGBT栅极GE短接电阻。

2.根据权利要求1所述的双斜率尖峰抑制模拟电路的IGBT栅极驱动器，其特征在于，所述电源供电电路包含：高频变压器TR1、二极管V1～V4、稳压器U1和U6，以及电阻R10、R11、R60和电容C1、C2、C10、C60、C61、C80；高频变压器TR1实现电源电路的电气隔离，磁场耦合来实现电能的传递，输入电压为AC 24V，输出为AC 25V；二极管组成V1～V4组成桥式整流电路连接高频变压器TR1的输出端，将上述高频变压器TR1输出的交流电转为直流电，输出DC+25V和DC-25V；电容C1、C2组成分压电路，为电源提供0V基准；稳压器U1及其外围元件R10、R11、C10、C80组成稳压电路，输出DC+12.4V；稳压器U6及其外围元件R60、C60、C61组成稳压电路，输出DC+20V。