[发明专利]IGBT驱动动态电压上升控制电路

说明书

IGBT驱动动态电压上升控制电路，包括放大倍数可调的电流放大电路，放大倍数可调的电流放大电路用于控制IGBT集电极电压上升斜率，控制器用于整个电路的控制，功率主电路用于电流检测和驱动IGBT，电压上升斜率控制电路用于监测电压上升斜率，有源钳位电路用于监测电压绝对值大小，驱动电路用于隔离高压电路和控制电路，电流采样电路用于采样电流反馈至控制器。本发明能有效抑制关断电压尖峰，且具有较高的可靠性，具有结构简单，易于实现的特点。

技术领域

本发明涉电力电子技术领域，特别涉及IGBT驱动动态电压上升控制电路。

背景技术

驱动保护电路的作用是连接高压主电路和低压控制电路，保证IGBT能够正常工作，并且在一些极端条件下，如过压、过流、过热等故障的状态下，能及时的做出相应的动作，可靠的保护IGBT不损害。因此，为了提高IGBT工作的可靠性，较常用的方法是加入无源缓冲电路，来吸收关断时产生的浪涌电压，所以又称为吸收电路。虽然无源缓冲电路简单有效，但是这种电路体积大、功耗高。在中小功率场合下较常用有源钳位电路来抑制关断电压尖峰。当IGBT集电极电压上升到设置的有源钳位阈值电压时，有源钳位电路动作。但当IGBT在关断时，通过有源钳位电路反馈的大部分电流被前级推动级的下管旁路，只有很少部分电流流入栅极，导致有源钳位电路的功耗很大，并且抑制过压效果不理想。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供IGBT驱动动态电压上升控制电路，能有效抑制关断电压尖峰，且具有较高的可靠性，具有结构简单，易于实现的特点。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

IGBT驱动动态电压上升控制电路，包括放大倍数可调的电流放大电路2、控制器3和功率主电路4，放大倍数可调的电流放大电路2用于控制IGBT集电极电压上升斜率，控制器3用于整个电路的控制，功率主电路4用于电流检测和驱动IGBT。

所述的功率主电路4包括电压上升斜率控制电路5、有源钳位电路6、驱动电路7和电流采样电路8；

电压上升斜率控制电路5用于监测电压上升斜率，有源钳位电路6用于监测电压绝对值大小，驱动电路7用于隔离高压电路和控制电路，电流采样电路8用于采样电流反馈至控制器3。

所述的放大倍数可调的电流放大电路2包括电阻R1，电阻R1接场效应管Q1的栅极和高频三极管Q3的集电极，场效应管Q1的源极与三极管Q2的基极相接组成复合管，电阻R3接在场效应管Q1的源极和高频三极管Q3的基极之间，电阻R2接在场效应管Q1的源极和三极管Q2的发射极之间，电阻R4与高频三极管Q3的发射极相接。

所述的控制器3为DSP结构的全数字化控制电路，包括TSM320F2812模块，TSM320F2812模块上连接CPLD芯片，DSP结构的全数字化控制电路对霍尔传感器的电流进行AD采样，输出PWM控制信号，经CPLD传输给驱动电路，CPLD对IGBT状态进行检测。

所述动态电压上升斜率电路5中包括稳压二极管D11、稳压二极管D12、稳压二极管D13，稳压二极管D11、稳压二极管D12、稳压二极管D13反向串联，连接电容C3的阴极，电容C3通过稳压二极管与电流放大电路2相连；

所述有源钳位电路6，包括稳压二极管D7、稳压二极管D8、稳压二极管D9、稳压二极管D10，通过稳压二极管D7、稳压二极管D8、稳压二极管D9、稳压二极管D10反向串联连接电容C3的阴极；