適用于高壓試驗的igbt驅(qū)動電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種適用于高壓試驗領(lǐng)域的IGBT驅(qū)動電路。
【背景技術(shù)】
[0002]在高壓試驗領(lǐng)域中，為達(dá)到足夠高工作電壓，需要使用串聯(lián)IGBT組成的高壓開關(guān)。串聯(lián)IGBT的驅(qū)動電路需要滿足較為苛刻的條件:IGBT的導(dǎo)通與關(guān)斷控制須具有良好的同步性；驅(qū)動電路應(yīng)具有動態(tài)均壓能力，以防止IGBT過壓時發(fā)生擊穿破壞；驅(qū)動電路在接收驅(qū)動信號時應(yīng)有足夠的隔離電壓；由于高壓隔離電源效率較低，驅(qū)動電路能耗應(yīng)盡量小?，F(xiàn)存的多數(shù)IGBT驅(qū)動電路并未對此種應(yīng)用條件進行優(yōu)化設(shè)計，存在著一定局限性。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型為了解決現(xiàn)有的高壓試驗領(lǐng)域的IGBT驅(qū)動電路存在導(dǎo)通同步性差、動態(tài)均壓能力弱、電路能耗較大等方面的問題，提供了一種適用于高壓試驗的IGBT驅(qū)動電路。
[0004]本實用新型為解決上述技術(shù)問題采取的技術(shù)方案是:一種適用于高壓試驗的IGBT驅(qū)動電路，所述電路包括光纖接收模塊、邏輯-功率轉(zhuǎn)換模塊、門極驅(qū)動模塊、動態(tài)均壓模塊和電源接口電路；光纖接收模塊接收前端控制器的控制信號，將控制信號傳遞給邏輯-功率轉(zhuǎn)換模塊；邏輯-功率轉(zhuǎn)換模塊將進行電平轉(zhuǎn)換后的控制信號傳遞給門級驅(qū)動模塊；門級驅(qū)動模塊在邏輯-功率轉(zhuǎn)換模塊控制下直接對IGBT門級進行充放電，實現(xiàn)IGBT的導(dǎo)通控制；動態(tài)均壓模塊在IGBT發(fā)生過壓時提供IGBT集電極到門級驅(qū)動模塊的信號反饋回路，保護IGBT免遭過壓擊穿；電源接口電路用于連接外部電源并進行濾波。
[0005]本實用新型的有益效果是:
[0006]本實用新型通過選用高精度器件實現(xiàn)了 IGBT導(dǎo)通與關(guān)斷的良好同步性，采用了合理的設(shè)計實現(xiàn)了 IGBT的動態(tài)均壓、驅(qū)動信號的高壓隔離及驅(qū)動電路的低能耗，此外，本實用新型具有體積小、成本低的優(yōu)點。
【附圖說明】
[0007]圖1是本實用新型的整體結(jié)構(gòu)框圖；圖2是本實用新型中的光纖接收模塊的電路圖；圖3是本實用新型中的邏輯-功率轉(zhuǎn)換模塊的電路圖；圖4是本實用新型中的門極驅(qū)動模塊的電路圖；圖5是本實用新型中的動態(tài)均壓模塊的電路圖；圖6是本實用新型中的電源接口的電路圖，圖中:a表示+15V電源接口的電路圖，b表示+5V電源接口的電路圖，c表示一 1V電源接口的電路圖，d表示接線端子的電路圖。
【具體實施方式】
[0008]【具體實施方式】一:如圖1所示，本實施方式所述的適用于高壓試驗領(lǐng)域的IGBT驅(qū)動電路包括光纖接收模塊、邏輯-功率轉(zhuǎn)換模塊、門極驅(qū)動模塊、動態(tài)均壓模塊、電源接口電路。光纖接收模塊接收前端控制器的控制信號，將控制信號傳遞給邏輯-功率轉(zhuǎn)換模塊；邏輯-功率轉(zhuǎn)換模塊將進行電平轉(zhuǎn)換后的控制信號傳遞給門級驅(qū)動模塊；門級驅(qū)動模塊在前級邏輯-功率轉(zhuǎn)換模塊控制下直接對IGBT門級進行充放電，實現(xiàn)主電路導(dǎo)通控制；動態(tài)均壓模塊在IGBT發(fā)生過壓時提供IGBT集電極到門級驅(qū)動模塊的信號反饋回路，保護IGBT免遭過壓擊穿；電源接口電路連接外部電源并進行濾波。
[0009]【具體實施方式】二:如圖2所示，本實施方式所述的光纖接收模塊，由光纖接收器Ul及其周邊電路組成。光纖接收模塊的核心器件為光纖接收器U1，其電源引腳VCC接正五伏電源，兩個GND引腳接地，控制信號輸出OUT引腳連接邏輯-功率轉(zhuǎn)換模塊，其余四個固定器件用引腳NC懸空。電阻RBl跨接在正五伏電源VCC引腳間。電容CBl跨接在VCC引腳與GND引腳間，電容CB2跨接在正五伏電源與GND引腳間。電阻RB2與發(fā)光二極管DBl串聯(lián)后跨接在VCC引腳與地之間，DBl陰極與地相連。RB3與RB4串聯(lián)后跨接在正五伏電源與地之間，兩者連接點為COMP節(jié)點，該節(jié)點連接邏輯-功率轉(zhuǎn)換模塊。其它組成和連接關(guān)系與【具體實施方式】一相同。
[0010]光纖接收器Ul可選用AVAGO公司生產(chǎn)的HFBR-2412，帶寬為5兆，可與HFBR-1414配合實現(xiàn)公里級長度的信號傳輸。
[0011]【具體實施方式】三:如圖3所示，本實施方式所述的邏輯-功率轉(zhuǎn)換模塊，由比較器U2及其周邊電路組成。其核心器件為比較器U2，比較器的EMIT引腳和VCC-引腳連接負(fù)十伏電源，IN+引腳連接光纖接收模塊中的OUT引腳，IN-引腳連接COMP節(jié)點，BALANCE、BAL/STRB、VCC+引腳連接正十五伏電源，COL引腳經(jīng)RB5連接十五伏電源并直接連接RB6，RB6的另一端為用于連接門級驅(qū)動模塊的drive節(jié)點。電容CB3跨接在十五伏電源與地之間，電容CB4跨接在負(fù)十伏電源與地之間。其它組成和連接關(guān)系與【具體實施方式】二相同。
[0012]【具體實施方式】四:如圖4所示，本實施方式所述的門極驅(qū)動模塊，由門極驅(qū)動器U3及其周邊電路組成。其核心器件為門級驅(qū)動器U3，其VCC引腳連接正十五伏電源，IN引腳連接drive節(jié)點，VEE引腳連接負(fù)十伏電源，SINK引腳連接電阻Rg0Fl、Rg0F2，NONE引腳懸空，SOURCE引腳連接電阻RgONl、Rg0N2。電阻RgOFl、Rg0F2跨接在所驅(qū)動的IGBT門級與U3的SINK引腳間。電阻RgONURg0N2跨接在所驅(qū)動的IGBT門級與U3的SOURCE引腳間。電容CB5跨接在十五伏電源與地之間；電容CB6跨接在負(fù)十伏電源與地之間。雙向瞬變電壓抑制二極管Dl與電阻RB9跨接在所驅(qū)動的IGBT門級與地之間。其它組成和連接關(guān)系與【具體實施方式】三相同。
[0013]【具體實施方式】五:如圖5所示，本實施方式所述的動態(tài)均壓模塊，由多個二極管及電阻組成。雙向瞬變電壓抑制二極管DBCl與單向瞬變電壓抑制二極管DBC2、DBC3串聯(lián)，DBCl 一端連接DBC2的陽極，DBC2的陰極連接DBC3的陽極，DBC3的陰極連接IGBT集電極。DBCl的另一端連接二極管DBC5的陽極，并連接二極管DBC4陽極。DBC5的陰極連接IGBT門級。DBC4的陰極與電阻RB 13連接，RB 13另一端連接門極驅(qū)動模塊中U3的IN引腳。其它組成和連接關(guān)系與【