專(zhuān)利名稱(chēng)：用于igbt器件保護(hù)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及IGBT(絕緣柵雙極晶體管，Insulated Gate Bipolar Transistor)的保護(hù)電路，具體涉及一種應(yīng)用在變頻器、開(kāi)關(guān)電源等設(shè)備中作為功率開(kāi)關(guān)器 件的IGBT的保護(hù)電路。
背景技術(shù)：
目前，由于絕緣柵雙極晶體管IGBT具有容易驅(qū)動(dòng)且能以高的開(kāi)關(guān)頻率處理大電 流和高電壓的特點(diǎn)，因而國(guó)內(nèi)外變頻器和開(kāi)關(guān)電源等設(shè)備中，廣泛使用IGBT作為功率開(kāi)關(guān) 器件，因此IGBT器件的保護(hù)電路是關(guān)系到整機(jī)工作的可靠性的重要電路。IGBT由柵極的驅(qū)動(dòng)電壓進(jìn)行開(kāi)通以及關(guān)斷操作，而如果是高電平開(kāi)通有效的IGBT， 參見(jiàn)圖1其開(kāi)通所需的柵極第二電壓U2可能達(dá)到甚至超出二十伏，為了給柵極電容提供放 電回路，往往會(huì)在柵極到源極之間增加一個(gè)十幾千歐姆的第二電阻R2用于快速釋放存儲(chǔ)在 柵極電容中的電能。但無(wú)論是增加還是不增加這個(gè)放電電阻，在驅(qū)動(dòng)電路沒(méi)有工作，即驅(qū)動(dòng) 第二電壓U2沒(méi)有接入的時(shí)候，由于柵極到發(fā)射極之間的高阻抗，會(huì)使得柵極仍舊處于懸空狀 態(tài)。如果此時(shí)在IGBT的集電極和發(fā)射極之間施加一個(gè)高電壓，其工作狀態(tài)將無(wú)法確定，即有 可能導(dǎo)通也有可能截止。如果使得IGBT頻繁處于這種狀態(tài)下，其損壞幾率將大大提高。例如在電機(jī)的剎車(chē)電路中，IGBT作為開(kāi)關(guān)將剎車(chē)電阻接入到剎車(chē)回路或者從剎車(chē) 回路中將剎車(chē)電阻斷開(kāi)，IGBT本身驅(qū)動(dòng)電壓的控制往往使用的是繼電器或者其他開(kāi)關(guān)元件 直接進(jìn)行接通或者斷開(kāi)的操作，而不是使用邏輯電路的高低電平進(jìn)行控制，如此就將產(chǎn)生 上述問(wèn)題。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是，在IGBT的集電極和發(fā)射極之間施加電壓，如果 此時(shí)驅(qū)動(dòng)電壓還未來(lái)得及接入時(shí)，對(duì)IGBT的保護(hù)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的一種用于IGBT器件保護(hù)電路，包括IGBT，所述 IGBT具有柵極、發(fā)射極和集電極，所述IGBT的集電極接第一電壓，所述IGBT的發(fā)射極接 地，所述IGBT的柵極分為兩路，一路通過(guò)第二電阻接地，第二路通過(guò)第一電阻接用于驅(qū)動(dòng) 的第二電壓，所述用于IGBT器件保護(hù)電路的還包括第二三級(jí)管，所述第二三級(jí)管的集電極 接地，所述第二三級(jí)管的發(fā)射極通過(guò)第三電阻連接IGBT的柵極，所述第二三級(jí)管的基極分 成兩路，一路通過(guò)第四電阻接入第三電壓，另一路通過(guò)第五電阻接地。進(jìn)一步特征為，第二三極管為PNP型三極管。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)為在IGBT的集電極和發(fā)射極之間施加電壓，如果此時(shí)驅(qū)動(dòng)電 壓還未來(lái)得及接入時(shí)，能夠很好的保護(hù)IGBT不被損壞，保證了整機(jī)工作的可靠性。

圖1為現(xiàn)有的IGBT的驅(qū)動(dòng)電路結(jié)構(gòu)圖。[0010]圖2為本實(shí)用新型的IGBT的保護(hù)電路結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下 面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。如圖2所示，包括一個(gè)IGBT QLIGBT Ql的發(fā)射極接地，IGBT Ql的集電極接第一 電壓Ul，IGBT Ql的柵極分為兩路，一路通過(guò)第二電阻R2接地，第二路通過(guò)第一電阻Rl接 入用于驅(qū)動(dòng)的第二電壓U2，在IGBT Ql的柵極和地之間再增加一個(gè)在非工作狀態(tài)下有效接 地的電路。該非工作狀態(tài)接地電路包括第二三級(jí)管Q2，該第二三極管Q2集電極接地，發(fā)射 極通過(guò)第三電阻R3連接IGBTQl的柵極，Q2的基極分成兩路，一路通過(guò)第四電阻R4接入第 三電壓U3，另一路通過(guò)第五電阻R5接地。本實(shí)用新型的工作原理為第二三極管Q2的基極連接的第五電阻R5相對(duì)阻值較 小，在用于驅(qū)動(dòng)的第三電壓U3沒(méi)有接入的情況下，仍舊可以保證第二三極管Q2基極的有效 接地，從而保證第二三極管Q2的有效導(dǎo)通并使得IGBT Ql的柵極也為有效接地，使得IGBT 處于一個(gè)確定的工作狀態(tài)，有效的保護(hù)IGBT不受損傷。而在第二電壓U2接入的情況下，第 三電壓U3亦同時(shí)接入，此時(shí)的第三電壓U3只需要一個(gè)相對(duì)較低的電壓，因?yàn)榈诙龢O管Q2 是選擇的驅(qū)動(dòng)電壓要求相對(duì)較低的三極管，就可以使得第二三極管Q2進(jìn)入截止?fàn)顟B(tài)，從而 保證第二電壓U2的有效驅(qū)動(dòng)。本實(shí)用新型的第二三極管Q2為PNP型三極管。以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理和主要特征和本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)。本行 業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)中描述 的只是說(shuō)明本實(shí)用新型的原理，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下，本實(shí)用新型還 會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型范圍內(nèi)，本實(shí)用新型 要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)及其等效物界定。
權(quán)利要求用于IGBT器件保護(hù)電路，包括IGBT，所述IGBT具有柵極、發(fā)射極和集電極，其特征在于，所述IGBT的集電極接第一電壓，所述IGBT的發(fā)射極接地，所述IGBT的柵極分為兩路，一路通過(guò)第二電阻接地，第二路通過(guò)第一電阻接用于驅(qū)動(dòng)的第二電壓，所述用于IGBT器件保護(hù)電路的還包括第二三級(jí)管，所述第二三級(jí)管的集電極接地，所述第二三級(jí)管的發(fā)射極通過(guò)第三電阻連接IGBT的柵極，所述第二三級(jí)管的基極分成兩路，一路通過(guò)第四電阻接入第三電壓，另一路通過(guò)第五電阻接地。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于IGBT器件保護(hù)電路，其特征為，所述第二三極管為PNP 型三極管。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種用于IGBT器件保護(hù)電路，包括IGBT，所述IGBT具有柵極、發(fā)射極和集電極，所述IGBT的集電極接第一電壓，所述IGBT的發(fā)射極接地，所述IGBT的柵極分為兩路，一路通過(guò)第二電阻接地，第二路通過(guò)第一電阻接用于驅(qū)動(dòng)的第二電壓，所述用于IGBT器件保護(hù)電路的還包括第二三級(jí)管，所述第二三級(jí)管的集電極接地，所述第二三級(jí)管的發(fā)射極通過(guò)第三電阻連接IGBT的柵極，所述第二三級(jí)管的基極分成兩路，一路通過(guò)第四電阻接入第三電壓，另一路通過(guò)第五電阻接地。本實(shí)用新型使得IGBT處于一個(gè)確定的工作狀態(tài)，有效的保護(hù)IGBT不受損傷。
文檔編號(hào)H03K17/567GK201682470SQ20102017883
公開(kāi)日2010年12月22日 申請(qǐng)日期2010年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月28日
發(fā)明者萬(wàn)國(guó)華, 謝昌樹(shù) 申請(qǐng)人:上海力申科學(xué)儀器有限公司