[发明专利]一种全桥IGBT驱动电路及其实现方法

说明书

本发明提供了一种全桥IGBT驱动电路及其实现方法，本发明通过同时使用CPU的两个IO接口作为控制信号，两个控制信号电平相同时，IGBT驱动信号没有输出，全桥电路不动作，两个控制信号一个为低一个为高时，驱动信号才有输出，全桥电路动作，当两个控制信号电平高低不同且同时翻转时，驱动信号切换，全桥电路输出电压翻转，解决了互斥性问题；将控制分合闸两组IGBT的驱动芯片的驱动端串联，并在回路中串有限流电阻，保证分合闸操作的两组IGBT同时导通和关断，解决了同步性问题；在串联的两个驱动芯片输入端并联小容量电容，电容与限流电阻构成RC延时电路，增加分合闸操作死区延时，防止合闸后立即分闸，或者分闸后立即合闸，解决了间歇性问题。

技术领域

本发明涉及全桥IGBT驱动技术领域，特别是涉及一种全桥IGBT驱动电路及其实现方法。

背景技术

在配电网供电系统中，永磁操作机构因具有结构简单、可靠性高以及动作速度快等优点，在配电线路中应用较多。单稳态永磁操作机构的分合闸操作共用一个电磁线圈，正向施加直流电压为合闸，反向施加直流电压为分闸，常规驱动电路功率输出级是由4个IGBT组成的全桥电路，母线电压为DC220V或者DC380V，如图1所示，Q801和Q804同时导通为合闸，Q803和Q802同时导通为分闸。

而全桥电路中的4个IGBT，本身也需要驱动电路，该驱动电路需要具备三个特点，第一是互斥性，即分合闸操作不可以同时进行，否则会导致母线电压短路，烧坏器件；第二是同步性，即一侧上桥臂IGBT和另一侧下桥臂IGBT导通和关断要同步，如图1中的Q801和Q804，Q803和Q802，如果不同步会导致先导通的管子是CE零压导通，后导通的是CE全压导通，会增加后者的开通损耗，同理后关断的管子关断损耗也会增加，不利于长期运行；第三个是间歇性，合闸操作执行完毕之后，在极短的时间内不能立即进行分闸操作，因为IGBT器件从完全导通状态到完全关断状态是需要时间的，如果上桥臂尚未完全关断，下桥臂就开始导通，会增加管子损耗，轻则发热严重，重则损坏。因此，分合闸操作必须要有死区间隔。

发明内容

本发明的目的是提供一种全桥IGBT驱动电路及其实现方法，旨在解决现有技术中IGBT驱动电路无法同时满足互斥性、同步性以及间歇性的问题，实现以低成本、低复杂度电路实现IGBT的驱动。

为达到上述技术目的，本发明提供了一种全桥IGBT驱动电路，所述驱动电路包括：

合闸驱动电路以及分闸驱动电路；

所述合闸驱动电路包括两个输入串联的驱动隔离芯片，其中合闸驱动电路的一个驱动隔离芯片的一个输入端连接单片机的一个IO接口的控制信号CPU_LTRP_HCLS_CTR，另一个输入端连接合闸驱动电路的另一个驱动隔离芯片的一个输入端，合闸驱动电路的另一个驱动隔离芯片的另一个输入端连接单片机的另一个IO接口的控制信号CPU_HTRP_LCLS_CTR，合闸驱动电路的两个驱动隔离芯片的驱动信号输出端分别连接控制合闸操作的两个IGBT的控制引脚；

所述分闸驱动电路包括两个输入串联的驱动隔离芯片，其中分闸驱动电路的一个驱动隔离芯片的一个输入端连接单片机的一个IO接口的控制信号CPU_HTRP_LCLS_CTR，另一个输入端连接分闸驱动电路的另一个驱动隔离芯片的一个输入端，分闸驱动电路的另一个驱动隔离芯片的另一个输入端连接单片机的控制信号CPU_LTRP_HCLS_CTR，分闸驱动电路的两个驱动隔离芯片的驱动信号输出端分别连接控制分闸操作的两个IGBT的控制引脚；

其中，单片机的两个控制信号CPU_LTRP_HCLS_CTR以及CPU_HTRP_LCLS_CTR分别经过限流电阻连接驱动隔离芯片输入端；