專利名稱：一種可產生關斷負壓的igbt驅動電路的制作方法
技術領域：
—種可產生關斷負壓的IGBT驅動電路本實用新型涉及IGBT驅動電路，尤其涉及ー種可產生關斷負壓的IGBT驅動電路。眾所周知，用負電壓關斷IGBT可以提高其關斷速度，增強抗干擾能力，防止誤觸發，大大提高了其工作可靠性，但是傳統的帶負電壓關斷的IGBT驅動電路復雜，需要額外的負電壓供電，而不帶負電壓關斷的驅動電路雖然簡單，但干抗能力又太差。圖I為傳統的帶負電壓關斷的IGBT驅動電路，主要由起波形整形放大作用的ICl， 驅動三極管Ql、Q2構成，Cl為加速電容，C2為高頻濾波電容，驅動信號經R4推動IGBT Q3工作。從圖中可知，此電路的缺點是需要外界提供負電壓來實現IGBT的負壓關斷。圖2為無負電壓關斷的IGBT驅動電路，輸入信號經起波形整形放大作用的ICl整形放大后經電阻Rl直接驅動IGBT Ql工作，線路雖然簡單，但IGBT無法實現負壓關斷，可靠性大打折扣。本實用新型要解決的技術問題是提供ー種用較少的元件并且無需外界提供負電壓就能實現IGBT負壓關斷的IGBT驅動電路。為了解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案是，一種可產生關斷負壓的IGBT驅動電路，包括驅動信號整形放大電路、IGBT管、降壓電路和充電電路，所述驅動信號整形放大電路的信號輸入端外接驅動信號，驅動信號整形放大電路的電源輸入端外接電源正極和電源地；所述的降壓電路包括隔直電容和穩壓ニ極管，所述的隔直電容與穩壓ニ極管并聯，所述穩壓ニ極管的陰極接驅動信號整形放大電路的信號輸出端，陽極接IGBT管的門極；IGBT管的發射極接所述的電源地，充電電路的一端接IGBT管的門極，另一端接IGBT管的發射極。所述的降壓電路包括驅動電阻，所述驅動電阻接在接驅動信號整形放大電路的信號輸出端與穩壓ニ極管的陰極之間。所述的充電電路包括充電電阻。所述的可產生關斷負壓的IGBT驅動電路還可以包括ニ極管，所述ニ極管與充電電阻串聯，ニ極管的陽極接IGBT管的門極，ニ極管的陰極接電源地。所述的可產生關斷負壓的IGBT驅動電路還可以包括濾波電容，所述濾波電容的一端接接電源正極，另一端接電源地。所述隔直電容的電容值大于0. 2uF。所述的驅動信號整形放大電路是半橋驅動芯片。所述的半橋驅動芯片可以是IRS2101或IRS2103芯片。本實用新型可產生關斷負壓的IGBT驅動電路用較少的元件在單電源供電的基礎上實現了負電壓關斷IGBT的功能，不僅可以快速的關斷IGBT，同時提供了 IGBT關斷的負偏壓，提高了產品的可靠性。

以下結合附圖
和具體實施方式
對本實用新型作進ー步詳細的說明。圖I是現有技術帶負電壓關斷的IGBT驅動電路。圖2是現有技術無負電壓關斷的IGBT驅動電路。圖3是本實用新型可廣生關斷負壓的IGBT驅動電路實施例I的電路圖。圖4是本實用新型可廣生關斷負壓的IGBT驅動電路實施例I的電路圖。在圖3所示的本實用新型可產生關斷負壓的IGBT驅動電路的實施例I中，包括驅動信號整形放大電路ICl (IRS2101或IRS2103)、IGBT管Ql、降壓電路和充電電路。驅動信號整形放大電路ICl的信號輸入端外接驅動信號，驅動信號整形放大電路ICl的電源輸入端外接電源正極和電源地。IGBT管Ql的發射極接電源地。濾波電容Cl的一端接接電源正極，另一端接電源地。降壓電路包括隔直電容C2、穩壓ニ極管Zl充和驅動電阻R1。隔直電容C2與穩壓ニ極管Zl并聯，穩壓ニ極管Zl充和驅動電阻Rl串聯。穩壓ニ極管Zl的陰極通過驅動電阻Rl接驅動信號整形放大電路ICl的信號輸出端，穩壓ニ極管Zl的陽極接IGBT管Ql的控制極。本實施例的充電電路是充電電阻R2。充電電阻R2的一端接IGBT管Ql的門極，另一端接IGBT管Ql的發射極。驅動信號經芯片ICl (型號舉例)整形放大后，經電阻Rl及與之串聯的穩壓ニ極管Z1、電容C2推動IGBT的控制G極，電阻R2即是IGBT的GE極的放電電阻，同時又是電容C2的充電電阻，電容Cl為高頻濾波電容，電容Cg為IGBT的GE極的等效輸入電容，其中C2>> CgC2 = 0. 22uF。由于是單電源供電，ICl的輸出直流電壓Vdc為Vdc = Vin*D上式中Vin為ICl的供電電壓，D為驅動信號占空比，顯然，電容C2將通過電阻R2
對其充電，如果沒有穩壓ニ極管Zl的作用，其充電時間與充得的電壓關系為
tUc = Vdc * (I - )經過大約5倍的T之后(T = RC)，充電過程近似結束，電容C2將充到Vdc的電壓。但由于由穩壓ニ極管Zl的存在，電容C2的電壓將被穩壓ニ極管Zl鉗位住。假設V+為15V,占容比D為50%，那么電容C2上將充得7. 5V的電壓，通常，我們需要的關斷負電壓為5V，穩壓ニ極管Zl —般選取5. IV，那么，電容C2的電壓將被鉗位在5. IV。由于電容C2 >> Cg，且I GBT的GE結放電電阻R2比較大，那么C2的電壓基本可以認為是恒定的，因此，此時IGBT的輸入正電壓為V+減去C2上的電壓，而在IGBT關斷時，其輸入的電壓為ー負電壓，即負的Vc2。從上面的說明可以看出，相對于圖2，通過增加3個簡單的器件，將IGBT的驅動電壓實現了向下平移，得到了一個關斷IGBT的負電壓。從上面的分析知道，電容C2的充電電壓受制于輸入電壓V+及占空比D，V+是比較好選擇的，但是對于不同的應用場合，可能會有比較小的占空比的情況出現。圖4所示的本實用新型可產生關斷負壓的IGBT驅動電路的實施例2中，相對于圖3的實施例Ir的充電電路增加了 I個ニ極管Dl，ニ極管Dl與充電電阻R2串聯，ニ極管Dl 的陽極接I GBT管Ql的門極，ニ極管Dl的陰極接電源地。ニ極管Dl只在電容C2充電的過程中導通，電容C2因此能被持續充電直至被穩壓管鉗位，從而消除了過小占空比的影響。
權利要求1.一種可產生關斷負壓的IGBT驅動電路，其特征在于，包括驅動信號整形放大電路、IGBT管、降壓電路和充電電路，所述驅動信號整形放大電路的信號輸入端外接驅動信號，驅動信號整形放大電路的電源輸入端外接電源正極和電源地；所述的降壓電路包括隔直電容和穩壓ニ極管，所述的隔直電容與穩壓ニ極管并聯，所述穩壓ニ極管的陰極接驅動信號整形放大電路的信號輸出端，陽極接IGBT管的門極；IGBT管的發射極接所述的電源地，充電電路的一端接IGBT管的門極，另一端接IGBT管的發射極。
2.根據權利要求I所述的可產生關斷負壓的IGBT驅動電路，其特征在于，所述的降壓電路包括驅動電阻，所述驅動電阻接在接驅動信號整形放大電路的信號輸出端與穩壓ニ極管的陰極之間。
3.根據權利要求I所述的可產生關斷負壓的IGBT驅動電路，其特征在于，所述的充電電路包括充電電阻。
4.根據權利要求3所述的可產生關斷負壓的IGBT驅動電路，其特征在于，包括ニ極管，所述ニ極管與充電電阻串聯，ニ極管的陽極接IGBT管的門極，ニ極管的陰極接電源地。
5.根據權利要求I所述的可產生關斷負壓的IGBT驅動電路，其特征在于，包括濾波電容，所述濾波電容的一端接接電源正極，另一端接電源地。
6.根據權利要求I所述的可產生關斷負壓的IGBT驅動電路，其特征在于，所述隔直電容的電容值是電容值大于O. 2uF。
7.根據權利要求I所述的可產生關斷負壓的IGBT驅動電路，其特征在于，所述的驅動信號整形放大電路是半橋驅動芯片。
8.根據權利要求7所述的可產生關斷負壓的IGBT驅動電路，其特征在于，半橋驅動芯片是IRS2101或IRS2103芯片。
專利摘要本實用新型公開了一種可產生關斷負壓的IGBT驅動電路，包括驅動信號整形放大電路、IGBT管、降壓電路和充電電路，驅動信號整形放大電路的信號輸入端外接驅動信號，驅動信號整形放大電路的電源輸入端外接電源正極和電源地；降壓電路包括隔直電容和穩壓二極管，隔直電容與穩壓二極管并聯，穩壓二極管的陰極接驅動信號整形放大電路的信號輸出端，陽極接IGBT管的門極；IGBT管的發射極接電源地，充電電路的一端接IGBT管的門極，另一端接IGBT管的發射極。本實用新型用較少的元件在單電源供電的基礎上實現了負電壓關斷IGBT的功能，提高了產品的可靠性。
文檔編號H02M1/06GK202424487SQ201120382290
公開日2012年9月5日 申請日期2011年10月10日 優先權日2011年10月10日
發明者官繼紅, 桂成才 申請人:深圳麥格米特電氣股份有限公司