一種igbt驅(qū)動及保護電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于驅(qū)動及保護電路技術(shù)領(lǐng)域，設(shè)及一種IGBT驅(qū)動及保護電路。
【背景技術(shù)】
[0002] IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor)即絕緣柵雙極型晶體管，是由 BJT(雙極型S極管）和M0S(絕緣柵型場效應(yīng)管）組成的復(fù)合全控型電壓驅(qū)動式功率半導(dǎo) 體器件，兼有M0SFET的高輸入阻抗和GTR的低導(dǎo)通壓降兩方面的優(yōu)點。IGBT廣泛應(yīng)用于功 率開關(guān)器件。
[0003] 目前使用較多的IGBT驅(qū)動電路由分立電子元件搭建而成，電路的元器件較多、結(jié) 構(gòu)復(fù)雜、穩(wěn)定性差。一旦電路出現(xiàn)故障，維修需要檢測的元器件多、工作量大、嚴重影響系統(tǒng) 的正常運行。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，提出了一種元器較少、集成度高、 穩(wěn)定性好、便于維修和維護的IGBT驅(qū)動及保護電路。
[0005] 本發(fā)明的目的可通過下列技術(shù)方案來實現(xiàn)：一種IGBT驅(qū)動及保護電路，包括第 一電源端、第二電源端、第一接地端、第二接地端、第=接地端、控制電路、驅(qū)動電路、反饋電 路、故障輸出端和光電禪合器，所述光電禪合器的引腳1、4均與第一接地端相連，所述光電 禪合器的引腳2、6、7均與第一電源端相連，所述光電禪合器的引腳3連接故障輸出端，所述 光電禪合器的引腳5、8通過相互并聯(lián)設(shè)置的第一電阻和第一電容與第一電源端相連，所述 光電禪合器的引腳9、12均與第二接地端相連，所述光電禪合器的引腳13與第二電源端相 連且通過相互并聯(lián)設(shè)置的第二電阻和第二電容與第=接地端相連，所述光電禪合器的引腳 14通過第=電容與第=接地端相連，所述光電禪合器的引腳16與第=接地端相連，所述第 =接地端反向串接穩(wěn)壓二極管后與第二接地端相連，所述控制電路、驅(qū)動電路和反饋電路 均與光電禪合器電連接。
[0006] 在上述的IGBT驅(qū)動及保護電路中，所述控制電路包括控制端和第S電阻，所述控 制端通過第S電阻與光電禪合器的引腳5、8相連。
[0007] 在上述的IGBT驅(qū)動及保護電路中，所述驅(qū)動電路包括輸出端、第四電阻、第五電 阻、第四電容、第六電阻和復(fù)合穩(wěn)壓管，所述輸出端與光電禪合器的引腳10相連，所述輸出 端串接第四電阻后與光電禪合器的引腳11相連，所述光電禪合器的引腳11串接第五電阻 后與第二接地端相連，所述輸出端通過相互并聯(lián)設(shè)置的第四電容、第六電阻和復(fù)合穩(wěn)壓管 與第=接地端相連。
[000引在上述的IGBT驅(qū)動及保護電路中，所述反饋電路包括反饋端、第走電阻、第八電 阻、第九電阻、第一二極管和第二二極管，所述反饋端依次反向串接第一二極管和第二二極 管后與第九電阻的一端相連，所述第九電阻的另一端與光電禪合器的引腳14相連，所述光 電禪合器的引腳14依次串接第走電阻和第八電阻后與光電禪合器的引腳11相連。
[0009] 在上述的IGBT驅(qū)動及保護電路中，所述第一電源端與第一接地端之間通過第五 電容相連。
[0010] 在上述的IGBT驅(qū)動及保護電路中，所述光電禪合器為ACPk332J型光電禪合器。
[0011] 本發(fā)明的工作過程如下：控制信號經(jīng)控制電路送入光電禪合器的引腳5、8,使光 電禪合器導(dǎo)通，光電禪合器的引腳11輸出高電平經(jīng)第四電阻使IGBT打開，電機獲得電流開 始運轉(zhuǎn)；當(dāng)輸出短路時，IGBT的飽和壓降增大，光電禪合器的引腳14電壓超過6. 5V，光電禪 合器自動關(guān)閉，從而來保護IGBT。
[0012] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為；通過采用光電禪合器作為本發(fā)明的核屯、 器件，由于光電禪合器具有集成度高、穩(wěn)定性好的優(yōu)點，從而極大地提高了本發(fā)明的集成度 和穩(wěn)定性，減少了電路的干擾，降低了維修、維護難度和電路結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度，且當(dāng)IGBT電 路出現(xiàn)輸出短路的現(xiàn)象時，光電禪合器能夠自動關(guān)閉輸出，從而可靠地保護了IGBT的工 作。
【附圖說明】
[0013] 圖1為本發(fā)明的電路原理圖。
[0014] 圖中，5V、第一電源端；26VB、第二電源端、DGND、第一接地端；SGND、第二接地端； GND、第S接地端；呪、光電禪合器；BR、控制端；OUT1、輸出端；IN、反饋端；OUT2、故障輸出 端；R33、第一電阻；R163、第二電阻；R36、第S電阻；R32、第四電阻；R35、第五電阻；R34、 第六電阻；R29、第^;：電阻；331、第八電阻；328、第九電阻尤36、第一電容尤32、第二電容； C33、第=電容；C37、第四電容；C31、第五電容；D15、穩(wěn)壓二極管；D14、第一二極管；D13、第 二二極管；Z4、復(fù)合穩(wěn)壓管。
【具體實施方式】
[0015]W下是本發(fā)明的具體實施例并結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步的描述， 但本發(fā)明并不限于該些實施例。
[0016] 如圖1所示，一種IGBT驅(qū)動及保護電路，包括第一電源端5V、第二電源端26VB、第 一接地端DGND、第二接地端SGND、第=接地端GND、控制電路、驅(qū)動電路、反饋電路、故障輸 出端OUT2和光電禪合器呪，光電禪合器呪的引腳1、4均與第一接地端DGND相連，光電禪 合器呪的引腳2、6、7均與第一電源端5V相連，光電禪合器呪的引腳3連接故障輸出端 OUT2,光電禪合器呪的引腳5、8通過相互并聯(lián)設(shè)置的第一電阻R33和第一電容C36與第一 電源端5V相連，光電禪合器U5的引腳9、12均與第二接地端SGND相連，光電禪合器呪的 引腳13與第二電源端26VB相連且通過相互并聯(lián)設(shè)置的第二電阻R163和第二電容C32與 第=接地端GND相連，光電禪合器呪的引腳14通過第=電容C33與第=接地端GND相連， 光電禪合器呪的引腳16與第=接地端GND相連，第=接地端GND反向串接穩(wěn)壓二極管D15 后與第二接地端SGND相連，控制電路、驅(qū)動電路和反饋電路均與光電禪合器U5電連接。
[0017] 本發(fā)明中，第二電容C32W及第二電阻R163的取值直接影響光電禪合器外圍電路 的穩(wěn)定性。
[001引第二電容C32 W及第二電阻R163的取值滿足如下公式：
[0019]
[0020] 其中，R為R163的取值，C為C32的取值，t為IGBT導(dǎo)通時間，Vi為IGBT壓降電 壓，V2為第一電源端電壓，V3為第二電源端電壓。
[002U 控制電路包括控制端BR和第S電阻R36,控制端BR通過第S電阻R36與光電禪合 器呪的引腳5、8相連。
[0022] 驅(qū)動電路包括輸出端OUT1、第四電阻R32、第五電阻R35、第四電容C37、第六電阻 R34和復(fù)合穩(wěn)壓管Z4,輸出端0UT1與光電禪合器呪的引腳10相連，輸出端0UT1串接第四 電阻R32后與光電禪合器呪的引腳11相連，電禪合器的引腳11串接第五電阻R35后與第 二接地端SGND相連，輸出端0UT1通過相互并聯(lián)設(shè)置的第四電容C37、第六電阻R34和復(fù)合 穩(wěn)壓管Z4與第=接地端GND相連。
[0023] 反饋電路包括反饋端IN、第^;：電阻R29、第八電阻R31、第九電阻R28、第一二極管 D14和第二二極管D13,反饋端IN依次反向串接第一二極管D14和第二二極管D13后與第九 電阻R28的一端相連，第九電阻R28的另一端與光電禪合器呪的引腳14相連，光電禪合器 U5的引腳14依次串接第^;：電阻R29和第八電阻R31后與光電禪合器呪的引腳11相連。
[0024] 第一電源端5V與第一接地端DGND之間通過第五電容C31相連。
[0025] 光電禪合器呪為ACPk332J型光電禪合器呪。
[0026] 本文中所描述的具體實施例僅僅是對本發(fā)明精神作舉例說明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng) 域的技術(shù)人員可W對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替 代，但并不會偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。
【主權(quán)項】
1. 一種IGBT驅(qū)動及保護電路，其特征在于：包括第一電源端、第二電源端、第一接地 端、第二接地端、第三接地端、控制電路、驅(qū)動電路、反饋電路、故障輸出端和光電耦合器，所 述光電f禹合器的引腳1、4均與第一接地端相連，所述光電I禹合器的引腳2、6、7均與第一電 源端相連，所述光電耦合器的引腳3連接故障輸出端，所述光電耦合器的引腳5、8通過相互 并聯(lián)設(shè)置的第一電阻和第一電容與第一電源端相連，所述光電親合器的引腳9、12均與第 二接地端相連，所述光電耦合器的引腳13與第二電源端相連且通過相互并聯(lián)設(shè)置的第二 電阻和第二電容與第三接地端相連，所述光電耦合器的引腳14通過第三電容與第三接地 端相連，所述光電耦合器的引腳16與第三接地端相連，所述第三接地端反向串接穩(wěn)壓二極 管后與第二接地端相連，所述控制電路、驅(qū)動電路和反饋電路均與光電耦合器電連接。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種IGBT驅(qū)動及保護電路，其特征在于：所述控制電路包括 控制端和第三電阻，所述控制端通過第三電阻與光電耦合器的引腳5、8相連。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種IGBT驅(qū)動及保護電路，其特征在于：所述驅(qū)動電路包括 輸出端、第四電阻、第五電阻、第四電容、第六電阻和復(fù)合穩(wěn)壓管，所述輸出端與光電耦合器 的引腳10相連，所述輸出端串接第四電阻后與光電耦合器的引腳11相連，所述電耦合器的 引腳11串接第五電阻后與第二接地端相連，所述輸出端通過相互并聯(lián)設(shè)置的第四電容、第 六電阻和復(fù)合穩(wěn)壓管與第三接地端相連。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種IGBT驅(qū)動及保護電路，其特征在于：所述反饋電路包括 反饋端、第七電阻、第八電阻、第九電阻、第一二極管和第二二極管，所述反饋端依次反向串 接第一二極管和第二二極管后與第九電阻的一端相連，所述第九電阻的另一端與光電耦合 器的引腳14相連，所述光電耦合器的引腳14依次串接第七電阻和第八電阻后與光電耦合 器的引腳11相連。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種IGBT驅(qū)動及保護電路，其特征在于：所述第一電源端與 第一接地端之間通過第五電容相連。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種IGBT驅(qū)動及保護電路，其特征在于：所述光電耦合器為 ACPL-332J型光電耦合器。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種IGBT驅(qū)動及保護電路，其特征在于：所述第二電容和第 二電阻的取值滿足如下公式： V3 其中，R為第二電阻的取值，C為第二電容的取值，t為IGBT導(dǎo)通時間，V1S IGBT壓降 電壓，V2為第一電源端電壓，V 3為第二電源端電壓。
【專利摘要】本發(fā)明屬于驅(qū)動及保護電路技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種IGBT驅(qū)動及保護電路，包括第一電源端、第二電源端、第一接地端、第二接地端、第三接地端、控制電路、驅(qū)動電路、反饋電路、故障輸出端和光電耦合器，所述光電耦合器的引腳1、4均與第一接地端相連，所述光電耦合器的引腳2、6、7均與第一電源端相連，所述光電耦合器的引腳3連接故障輸出端，所述光電耦合器的引腳5、8通過相互并聯(lián)設(shè)置的第一電阻和第一電容與第一電源端相連；由于光電耦合器具有集成度高、穩(wěn)定性好的優(yōu)點，從而極大地提高了本發(fā)明的集成度和穩(wěn)定性，且當(dāng)IGBT電路出現(xiàn)輸出短路的現(xiàn)象時，光電耦合器能夠自動關(guān)閉輸出，從而可靠地保護了IGBT的工作。
【IPC分類】H02H7/20
【公開號】CN104901282
【申請?zhí)枴緾N201510332670
【發(fā)明人】陳建波
【申請人】寧波興泰機械有限公司
【公開日】2015年9月9日
【申請日】2015年6月16日