專利名稱：絕緣柵雙極性晶體管驅(qū)動保護(hù)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種電力電子技術(shù)領(lǐng)域，特別是絕緣柵雙極性晶體管驅(qū)動保護(hù)器。
背景技術(shù)：
絕緣柵雙極性晶體管(IGBT)是由雙極性電力晶體管和MOSFET復(fù)合而成的器件，它具有輸入阻抗高、速度快、熱穩(wěn)定性好和驅(qū)動電力的簡單特點(diǎn)，又有通態(tài)電壓低、耐壓高和承受電流大等優(yōu)點(diǎn)，絕緣柵雙極性晶體管作為新型功率開關(guān)器件，綜合了以上兩種器件的優(yōu)點(diǎn)，因此在現(xiàn)在電力電子技術(shù)中得到越來越多廣泛的應(yīng)用。采用性能良好的驅(qū)動電路，可使電力電子器件工作在比較理想的開關(guān)狀態(tài)，縮短開關(guān)時間，減少開關(guān)損耗，因此設(shè)計一 個結(jié)構(gòu)簡單、使用安全的絕緣柵雙極性晶體管驅(qū)動保護(hù)器尤為重要。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種結(jié)構(gòu)簡單、使用安全、性能良好的絕緣柵雙極性晶體管驅(qū)動保護(hù)器。為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型所設(shè)計的絕緣柵雙極性晶體管驅(qū)動保護(hù)器，包括共射放大電路、推挽驅(qū)動電路和絕緣柵雙極性晶體管，所述共射放大電路的輸出端V2連接推挽驅(qū)動電路，推挽驅(qū)動電路的輸出端連接絕緣柵雙極性晶體管，所述共射放大電路的輸入端與PWM信號之間連接有由第一三極管和第一電阻器組成的電平轉(zhuǎn)換電路，PWM信號連接第一三極管的發(fā)射極，第一三極管的基極連接第一電阻器，其特征是推挽驅(qū)動電路的輸出端與絕緣柵雙極性晶體管的柵極之間連接有通過第一二極管和第六電阻器串聯(lián)的電路，在絕緣柵雙極性晶體管的發(fā)射極與集電極之間連接有RCD緩沖電路，所述RCD緩沖電路包括緩沖二極管、緩沖電阻和緩沖電容，緩沖二極管和緩沖電阻并聯(lián)后，一端連接絕緣柵雙極性晶體管的集電極，另一端與絕緣柵雙極性晶體管的發(fā)射極之間串聯(lián)緩沖電容，為了穩(wěn)定絕緣柵雙極性晶體管的柵極電壓，在絕緣柵雙極性晶體管的柵極與發(fā)射極之間串聯(lián)有第一嵌位二極管和第二嵌位二極管。通過上述設(shè)計整體電路結(jié)構(gòu)簡單、在使用過程中不會因為當(dāng)?shù)綦娗闆r時，絕緣柵雙極性晶體管產(chǎn)生誤導(dǎo)通的情況，使用更加安全，同時絕緣柵雙極性晶體管在關(guān)斷過電壓時能得到有效的抑制并減小關(guān)斷損耗，對元器件啟動保護(hù)作用。在推挽驅(qū)動電路的輸出端與絕緣柵雙極性晶體管的柵極之間連接還連接有第七電阻器，在絕緣柵雙極性晶體管的柵極與發(fā)射極之間連接有驅(qū)動保護(hù)電阻器，對絕緣柵雙極性晶體管起到驅(qū)動保護(hù)作用。所述的PWM信號，是一系列可變脈寬的脈沖信號，一般為單片機(jī)或者數(shù)字信號處理器DSP發(fā)出來的信號，這是本專業(yè)技術(shù)人員所熟知的，在此不作詳細(xì)說明。本實用新型得到的絕緣柵雙極性晶體管驅(qū)動保護(hù)電路，通過上述設(shè)計整體電路結(jié)構(gòu)簡單、性能良好，在使用過程中不會因為當(dāng)?shù)綦娗闆r時，絕緣柵雙極性晶體管產(chǎn)生誤導(dǎo)通的情況，使用更加安全，同時絕緣柵雙極性晶體管在關(guān)斷過電壓時能得到有效的抑制并減小關(guān)斷損耗，對元器件啟動保護(hù)作用。

圖I是實施例的整體電路原理圖。圖中共射放大電路I、推挽驅(qū)動電路2、電平轉(zhuǎn)換電路3、PWM信號、RCD緩沖電路
4、絕緣柵雙極性晶體管IGBT、第一三極管Q1、第一電阻器R1、第一二極管D1、第六電阻器R6、緩沖二極管D4、緩沖電阻R9、緩沖電容Cl、第一嵌位二極管D2、第二嵌位二極管D3、第七電阻器R7、驅(qū)動保護(hù)電阻器R5、直流給定電壓VCC、供電電源VDD。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進(jìn)一步說明。實施例如圖I所示，本實用新型提供的絕緣柵雙極性晶體管驅(qū)動保護(hù)器，包括共射放大電路I、推挽驅(qū)動電路2和絕緣柵雙極性晶體管IGBT，所述共射放大電路I的輸出端V2連接推挽驅(qū)動電路2，推挽驅(qū)動電路2的輸出端連接絕緣柵雙極性晶體管IGBT，所述共射放大電路I的輸入端與PWM信號之間連接有由第一三極管Ql和第一電阻器Rl組成的電平轉(zhuǎn)換電路3，PWM信號連接第一三極管Ql的發(fā)射極，第一三極管Ql的基極連接第一電阻器Rl，第一電阻器Rl的另一端連接直流給定電壓VCC，推挽驅(qū)動電路2的輸出端與絕緣柵雙極性晶體管IGBT的柵極G之間連接有通過第一二極管Dl和第六電阻器R6串聯(lián)的電路，在絕緣柵雙極性晶體管IGBT的發(fā)射極E與集電極C之間連接有RCD緩沖電路4，所述RCD緩沖電路4包括緩沖二極管D4、緩沖電阻R9和緩沖電容Cl，緩沖二極管D4和緩沖電阻R9并聯(lián)后，一端連接絕緣柵雙極性晶體管IGBT的集電極C，另一端與絕緣柵雙極性晶體管IGBT的發(fā)射極E之間串聯(lián)緩沖電容Cl，為了穩(wěn)定絕緣柵雙極性晶體管IGBT的柵極G電壓，在絕緣柵雙極性晶體管IGBT的柵極G與發(fā)射極E之間串聯(lián)有第一嵌位二極管D2和第二嵌位二極管D3，所述共射放大電路I和推挽驅(qū)動電路2通過供電電源VDD提供驅(qū)動電壓。在推挽驅(qū)動電路2的輸出端與絕緣柵雙極性晶體管IGBT的柵極G之間連接還連接有第七電阻器R7，在絕緣柵雙極性晶體管IGBT的柵極G與發(fā)射極E之間連接有驅(qū)動保護(hù)電阻器R5。具體工作狀態(tài)當(dāng)其中PWM信號一般為單片機(jī)或者DSP發(fā)出來的信號，做為絕緣柵雙極性晶體管IGBT的控制輸入信號，當(dāng)PWM信號輸入為高電平的時候，通過Ql進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換，使得Q2導(dǎo)通，則V2點(diǎn)為高電平，從而驅(qū)動Q3導(dǎo)通，Q4截止，使得I點(diǎn)電壓為高電位，然后通過電阻R7驅(qū)動絕緣柵雙極性晶體管IGBT，此時Dl相當(dāng)于開路，R6為斷開的。由于D1、D2為15V的穩(wěn)壓二極管，它們可以控制絕緣柵雙極性晶體管IGBT的G點(diǎn)在15V，控制絕緣柵雙極性晶體管IGBT導(dǎo)通，此時緩沖二極管導(dǎo)通，給緩沖電容充電，使得絕緣柵雙極性晶體管IGBT的電壓減小，信號得到緩沖，保護(hù)了元器件，當(dāng)PWM信號輸入是低電平，Q2截止，V2點(diǎn)為低電平，從而驅(qū)動Q4導(dǎo)通，Q3截止，I點(diǎn)電平為低的，這時Dl導(dǎo)通，使得Rl與R2并聯(lián)的，從而使得絕緣柵雙極性晶體管IGBT為截止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)絕緣柵雙極性晶體管IGBT處于導(dǎo)通狀態(tài)情況下，使得電容Cl進(jìn)行充電，當(dāng)絕緣柵雙極性晶體管IGBT在關(guān)斷過電壓時，通過緩沖電路4上的充電電流能得到有效的抑制并減小關(guān)斷損耗，對元器件啟動保護(hù)作用?！?br> 權(quán)利要求1.一種絕緣柵雙極性晶體管驅(qū)動保護(hù)器，包括共射放大電路(I )、推挽驅(qū)動電路(2)和絕緣柵雙極性晶體管(IGBT)，所述共射放大電路(I)的輸出端V2連接推挽驅(qū)動電路(2)，推挽驅(qū)動電路(2)的輸出端連接絕緣柵雙極性晶體管(IGBT)，所述共射放大電路(I)的輸入端與PWM信號之間連接有由第一三極管(Ql)和第一電阻器(Rl)組成的電平轉(zhuǎn)換電路(3)，PWM信號連接第一三極管(Ql)的發(fā)射極，第一三極管(Ql)的基極連接第一電阻器(R1)，其特征是推挽驅(qū)動電路(2)的輸出端與絕緣柵雙極性晶體管(IGBT)的柵極(G)之間連接有通過第一二極管(Dl)和第六電阻器(R6)串聯(lián)的電路，在絕緣柵雙極性晶體管(IGBT)的發(fā)射極(E)與集電極(C)之間連接有RCD緩沖電路(4)，所述RCD緩沖電路(4)包括緩沖二極管(D4)、緩沖電阻(R9)和緩沖電容(Cl)，緩沖二極管(D4)和緩沖電阻(R9)并聯(lián)后，一端連接絕緣柵雙極性晶體管(IGBT)的集電極(C)，另一端與絕緣柵雙極性晶體管(IGBT)的發(fā)射極(E)之間串聯(lián)緩沖電容(Cl)，為了穩(wěn)定絕緣柵雙極性晶體管(IGBT)的柵極(G)電壓，在絕緣柵雙極性晶體管(IGBT)的柵極(G)與發(fā)射極(E)之間串聯(lián)有第一嵌位二極管(D2)和第二嵌位二極管(D3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的絕緣柵雙極性晶體管驅(qū)動保護(hù)器，其特征是在推挽驅(qū)動電路(2)的輸出端與絕緣柵雙極性晶體管(IGBT)的柵極(G)之間連接還連接有第七電阻器(R7)，在絕緣柵雙極性晶體管(IGBT)的柵極(G)與發(fā)射極(E)之間連接有驅(qū)動保護(hù)電阻器(R5)。
專利摘要本實用新型公開了一種絕緣柵雙極性晶體管驅(qū)動保護(hù)器，包括共射放大電路、推挽驅(qū)動電路、絕緣柵雙極性晶體管和電平轉(zhuǎn)換電路，其特征是推挽驅(qū)動電路的輸出端與絕緣柵雙極性晶體管的柵極之間串聯(lián)有第一二極管和第六電阻器，在絕緣柵雙極性晶體管的發(fā)射極與集電極之間連接由緩沖二極管、緩沖電容和緩沖電阻組成的RCD緩沖電路，緩沖二極管和緩沖電阻并聯(lián)后一端連接絕緣柵雙極性晶體管的集電極，另一端與絕緣柵雙極性晶體管的發(fā)射極之間串聯(lián)有緩沖電容，在絕緣柵雙極性晶體管的柵極與發(fā)射極之間串聯(lián)有第一嵌位二極管和第二嵌位二極管。本實用新型性能良好，在使用過程中不會因為當(dāng)?shù)綦娗闆r時，產(chǎn)生誤導(dǎo)通的情況，使用更加安全。
文檔編號H03K17/08GK202663372SQ20122030084
公開日2013年1月9日 申請日期2012年6月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月26日
發(fā)明者張和君 申請人:寧波德業(yè)變頻技術(shù)有限公司