[实用新型]一种低成本非隔离型IGBT驱动电路

说明书

本实用新型公开了一种低成本非隔离型IGBT驱动电路，包括上桥IGBT驱动电路和下桥IGBT驱动电路，所述上桥IGBT驱动电路包括芯片U1、电阻R1、开关管Q1、二极管D1和二极管D2，下桥IGBT驱动电路包括芯片U2A、电阻R7、开关管Q3、电阻R11和二极管D3，芯片U1的脚1连接信号NU和电阻R3，芯片U1的脚3连接电阻R3的另一端和电阻R5，电阻R5的另一端连接信号PU，本实用新型解决了上下桥驱动使用集成驱动芯片成本高的问题，并且解决了IGBT导通及关断时引起的门极突波导致的发热或者直通，提高了电路的可靠性和安全性。

技术领域

本实用新型涉及驱动技术领域，具体是一种低成本非隔离型IGBT驱动电路。

背景技术

在电力电子领域，特别的变频器应用以IGBT为核心功率器件应用非常广泛，IGBT的驱动电路对IGBT可靠性起极其重要作用，在一些低成本变频器应用领域，变频器的驱动使用单电源自举非隔离驱动方案，DSP控制芯片与原边共地，减少驱动隔离光耦和电流采样成本。一般的自举电路的下桥驱动采用成本较高的集成驱动芯片。但是在IGBT集电极与发射极之间电压出现变化时可能造成电压突增现象。比如同一相位上的上桥电路处于关断状态后，一旦同一相的下桥电路的IGBT模块开通，则在开通瞬间，上桥电路的IGBT模块集电极与发射极之间电压出现突增，上桥电路的IGBT模块门极和发射极上会自然产生一个较高的电压突波，这种突波有时可能幅值较大，超过IGBT模块开通的门槛电压，导致本来处于关断状态的上桥电路出现短时间的导通，出现同时导通时会造成IGBT发热，特别的在变频器极限短路情况会引起IGBT逆变桥直通损坏。

现有的变频器产品的自举驱动电路方案中，下桥驱动通常采用驱动芯片驱动，如图示1显示上下桥驱动电路，该驱动电路主要特点是下桥驱动IC成本较贵，在低成本产品时不具备优势，同时在上桥开通瞬间，由于米勒平台效应，上下桥任一路开通，会对相应的上下桥电路的IGBT模块门极上产生一个较高的电压突波，超过IGBT模块开通的门槛电压而导致直通风险，如果降低门级米勒效应的电压突波，则需要增加如图示的C5和C3的电容量，这会导致驱动电路需要有较大的驱动能力。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种低成本非隔离型IGBT驱动电路，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种低成本非隔离型IGBT驱动电路，包括上桥IGBT驱动电路和下桥IGBT驱动电路，所述上桥IGBT驱动电路包括芯片U1、电阻R1、开关管Q1、二极管D1和二极管D2，下桥IGBT驱动电路包括芯片U2A、电阻R7、开关管Q3、电阻R11和二极管D3，芯片U1的脚1连接信号NU和电阻R3，芯片U1的脚3连接电阻R3的另一端和电阻R5，电阻R5的另一端连接信号PU，芯片U1的脚6连接电容C2、电容C1、电阻R1和二极管D2的脚2，芯片U1的脚5连接电阻R2和电阻R4，电阻R4的另一端连接三极管Q2的基极和二极管D2的脚1，芯片U1的脚4连接电容C2的另一端、电容C1的另一端、三极管Q2的基极，电阻R2的另一端连接二极管Z1的阴极、电阻R6、电容C3、二极管D2的脚3和开关管Q1的栅极，电容C2的另一端连接电容C1的另一端、芯片U1的脚4、三极管Q2的集电极、二极管Z1的阳极、电阻R6的另一端、电容C3的另一端、开关管Q1的源极和开关管Q3的漏极，芯片U2A的脚7连接2.5V电信号，芯片U2的脚6连接信号NU，芯片U2的脚3连接电阻R7、三极管Q4的集电极、16V电压、电容C4和二极管D3的脚1，电阻R7的另一端连接电阻R11、三极管Q4的基极、三极管Q5的基极和芯片U2A的脚1，三极管Q4的发射极连接电阻R8、电阻R9、电容C6和三极管Q5的发射极，三极管Q5的集电极连接芯片U2A的脚12、电阻R11的另一端、电容C4的另一端、二极管Z2的阳极、电阻R10、电容C5和开关管Q3的源极，电阻R8的另一端连接二极管Z2的阴极、电阻R10的另一端、电容C5的另一端和开关管Q3的栅极，电阻R9的另一端连接电容C6的另一端和二极管D3的脚2。

作为本实用新型的进一步技术方案：所述芯片U1的型号为ACPL-W314。