專利名稱：一種igbt半橋模式下的脈沖自動(dòng)封解鎖電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電路，更具體地說涉及一種IGBT半橋模式下的脈沖自動(dòng)封解鎖電路，屬于電力電子領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
IGBT模塊廣泛應(yīng)用于電力電子領(lǐng)域中，且是一種比較昂貴的元器件。目前很多雙管的IGBT驅(qū)動(dòng)電路都有2種工作模式，一種是直接模式，另一種是半橋模式，在直接模式下一個(gè)雙管IGBT需要2個(gè)PWM信號(hào)來分別控制其開通與關(guān)閉，而在半橋模式下只需1個(gè)PWM 信號(hào)通就可以控制2個(gè)管子的開通與關(guān)閉。在控制電路與功率電路之間的距離相隔比較遠(yuǎn)的時(shí)侯，功率電路與控制電路之間的PWM信號(hào)的連接就需要通過光纖來實(shí)現(xiàn)以保證性能。 為了給上下橋臂提供可靠的死區(qū)時(shí)間同時(shí)節(jié)約硬件成本(對(duì)比直接模式可以省去一半的光纖)，通常采用半橋模式。但是當(dāng)IGBT出現(xiàn)故障需要封鎖PWM信號(hào)時(shí)，使用這種模式且即一個(gè)IGBT對(duì)管只有一個(gè)PWM控制信號(hào)的情況下，來實(shí)現(xiàn)對(duì)其進(jìn)行保護(hù)就比價(jià)麻煩了。目前常用的做法是增加一路光纖連接到控制端，為其設(shè)立一個(gè)專門的控制信號(hào)。這種做法不但成本增加許多且控制不夠靈活。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明很好的解決了上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足和問題，提供一種IGBT半橋模式下的脈沖自動(dòng)封解鎖電路，該電路性能可靠實(shí)用，成本低廉，響應(yīng)速度高，特別適合低成本要求的場合。本發(fā)明的技術(shù)方案如下本發(fā)明的IGBT半橋模式下的脈沖自動(dòng)封解鎖電路，其包括有1個(gè)基于RC的充電電路、1個(gè)基于陽5的充放電控制電路、1個(gè)比較電路和2個(gè)電平反向器，所述的RC充電電路的RC輸出端連接比較電路的反向輸入端并與555充放電電路的放電端引腳，2個(gè)電平反相器與電路分別與信號(hào)的輸入和輸出連接提供電路所需的電平。本發(fā)明的IGBT半橋模式下的脈沖自動(dòng)封解鎖電路，其進(jìn)一步的技術(shù)方案是所述的RC充電電路包括電阻R33和電容C9 ；所述的比較電路包括比較器U5A和電阻R31 ；所述的555充放電控制電路包括555芯片U4和電容C18 ；所述的2個(gè)反相器為UlE反相器和UlF 反相器；其中電阻R33的一端與5V電源的正端相連，另一端與電容C19的一端、比較器U5A 的反向輸入端及陽5電路的放電端DISC連接在一起；電容C19的另一端與5V電源的參考地端相連；比較器U5A正向輸入端與電容C18的一端及555充放電控制電路的CVOLT端連接在一起；電容C18的另一端與5V電源的參考地相連；比較器U5A為5V電源供電，比較器 U5A的輸出端與電阻R33 —端及555充放電控制電路的TRIG端連接在一起；電阻R33的另一端與5V電源正端相連；所述的反相器UlE的輸入端連接PWM信號(hào)，其輸出端與555充放電控制電路的復(fù)位端RST相連；555充放電控制電路和2個(gè)反相器都為5V供電；555充放電控制電路的THR端直接與5V電源的正端相連；555充放電控制電路的輸出端與反相器UlF的輸入端相連；UlF的輸出端為自動(dòng)封鎖信號(hào)的輸出。本發(fā)明的IGBT半橋模式下的脈沖自動(dòng)封解鎖電路，其更進(jìn)一步的技術(shù)方案是所述的電阻R33為1.82K歐姆；所述的電容C19為IuF的電容；所述的比較器TOA型號(hào)為 LM339D ；所述的電容C18為0. IuF的電容；所述的UlE的型號(hào)為SN74LS04D。本發(fā)明整個(gè)電路的工作過程如下正常情況下PWM信號(hào)為頻率固定，脈沖寬度可變的信號(hào)。當(dāng)PWM出現(xiàn)高電平脈沖時(shí)，反相器UlE輸出低電平，此時(shí)555電路U4復(fù)位，U4的放電端DISC導(dǎo)通，電容C19通過 DISC端進(jìn)行放電；同時(shí)U4的輸出為低電平，經(jīng)過反相器封鎖信號(hào)為高電平，即IGBT為解除保護(hù)狀態(tài)。當(dāng)PWM出現(xiàn)脈沖時(shí)，反相器UlE輸出高電平，此時(shí)555電路的THR端電壓為電源電壓，555電路的CVOLT端電壓為三分之二倍電源電壓；5V電源通過電阻R33對(duì)電容C19充電；在PWM低脈沖的時(shí)間內(nèi)電容C19上的電壓小于三分之二倍電源電壓，即小于CVOLT端電壓，比較其U5A的輸出為高電平，即TRIG端電壓大于三分之一倍電源電壓；此時(shí)THR端大于三分之二倍電源電壓；555電路U4的放電端DISC導(dǎo)通，電容C19通過DISC端進(jìn)行放電；同時(shí)U4的輸出為低電平，經(jīng)過反相器封鎖信號(hào)為高電平，即IGBT任然為解除保護(hù)狀態(tài)。當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)PWM信號(hào)為持續(xù)的低電平。反相器UlE輸出高電平，此時(shí)555電路的THR端電壓為電源電壓，555電路的CVOLT端電壓為三分之二倍電源電壓；5V電源通過電阻R33對(duì)電容C19充電；在PWM為持續(xù)低電平的情況下，電容C19上的電壓將會(huì)大于三分之二倍電源電壓，即大于CVOLT端電壓，比較其U5A的輸出為低電平，即TRIG端電壓小于三分之一倍電源電壓；此時(shí)THR端大于三分之二倍電源電壓；555電路U4的放電端DISC截止， 同時(shí)U4的輸出為高電平，經(jīng)過反相器封鎖信號(hào)為低電平，即IGBT為鎖定狀態(tài)。當(dāng)故障消失以后重新開啟PWM信號(hào)時(shí)的情況和正常情況的狀態(tài)是一樣的。


圖1為本發(fā)明的電路結(jié)構(gòu)示意圖
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明技術(shù)內(nèi)容作說明如圖1所示，本發(fā)明的IGBT半橋模式下的脈沖自動(dòng)封解鎖電路，其包括有1個(gè)基于RC的充電電路、1個(gè)基于555的充放電控制電路、1個(gè)比較電路和2個(gè)電平反向器，所述的 RC充電電路的RC輸出端連接比較電路的反向輸入端并與555充放電電路的放電端引腳，2 個(gè)電平反相器與電路分別與信號(hào)的輸入和輸出連接提供電路所需的電平。其中所述的RC 充電電路包括電阻R33和電容C9 ；所述的比較電路包括比較器U5A和電阻R31 ；所述的555 充放電控制電路包括555芯片U4和電容C18 ；所述的2個(gè)反相器為UlE反相器和UlF反相器；其中電阻R33的一端與5V電源的正端相連，另一端與電容C19的一端、比較器U5A的反向輸入端及陽5電路的放電端DISC連接在一起；電容C19的另一端與5V電源的參考地端相連；比較器U5A正向輸入端與電容C18的一端及555充放電控制電路的CVOLT端連接在一起；電容C18的另一端與5V電源的參考地相連；比較器U5A為5V電源供電，比較器U5A 的輸出端與電阻R33 —端及555充放電控制電路的TRIG端連接在一起；電阻R33的另一端與5V電源正端相連；所述的反相器UlE的輸入端連接PWM信號(hào)，其輸出端與555充放電控制電路的復(fù)位端RST相連；555充放電控制電路和2個(gè)反相器都為5V供電；555充放電控制電路的THR端直接與5V電源的正端相連；555充放電控制電路的輸出端與反相器UlF的輸入端相連；UlF的輸出端為自動(dòng)封鎖信號(hào)的輸出。其中所述的電阻R33為1. 82K歐姆；所述的電容C19為IuF的電容；所述的比較器U5A型號(hào)為LM339D ；所述的電容C18為0. IuF的電容；所述的UlE的型號(hào)為SN74LS04D。
權(quán)利要求
1.一種IGBT半橋模式下的脈沖自動(dòng)封解鎖電路，其特征在于包括有1個(gè)基于RC的充電電路、1個(gè)基于555的充放電控制電路、1個(gè)比較電路和2個(gè)電平反向器，所述的RC充電電路的RC輸出端連接比較電路的反向輸入端并與555充放電電路的放電端引腳，2個(gè)電平反相器與電路分別與信號(hào)的輸入和輸出連接提供電路所需的電平。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的IGBT半橋模式下的脈沖自動(dòng)封解鎖電路，其特征在于所述的 RC充電電路包括電阻R33和電容C9 ；所述的比較電路包括比較器U5A和電阻R31 ；所述的 555充放電控制電路包括555芯片U4和電容C18 ；所述的2個(gè)反相器為UlE反相器和UlF 反相器；其中電阻R33的一端與5V電源的正端相連，另一端與電容C19的一端、比較器U5A 的反向輸入端及陽5電路的放電端DISC連接在一起；電容C19的另一端與5V電源的參考地端相連；比較器U5A正向輸入端與電容C18的一端及555充放電控制電路的CVOLT端連接在一起；電容C18的另一端與5V電源的參考地相連；比較器U5A為5V電源供電，比較器 U5A的輸出端與電阻R33 —端及555充放電控制電路的TRIG端連接在一起；電阻R33的另一端與5V電源正端相連；所述的反相器UlE的輸入端連接PWM信號(hào)，其輸出端與555充放電控制電路的復(fù)位端RST相連；555充放電控制電路和2個(gè)反相器都為5V供電；555充放電控制電路的THR端直接與5V電源的正端相連；555充放電控制電路的輸出端與反相器UlF 的輸入端相連；UlF的輸出端為自動(dòng)封鎖信號(hào)的輸出。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的IGBT半橋模式下的脈沖自動(dòng)封解鎖電路，其特征在于所述的電阻R33為1. 82K歐姆；所述的電容C19為IuF的電容；所述的比較器U5A型號(hào)為LM339D ； 所述的電容C18為0. IuF的電容；所述的UlE的型號(hào)為SN74LS04D。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種IGBT半橋模式下的脈沖自動(dòng)封解鎖電路，該電路性能可靠實(shí)用，成本低廉，響應(yīng)速度高，特別適合低成本要求的場合。本發(fā)明的IGBT半橋模式下的脈沖自動(dòng)封解鎖電路，其包括有1個(gè)基于RC的充電電路、1個(gè)基于555的充放電控制電路、1個(gè)比較電路和2個(gè)電平反向器，所述的RC充電電路的RC輸出端連接比較電路的反向輸入端并與555充放電電路的放電端引腳，2個(gè)電平反相器與電路分別與信號(hào)的輸入和輸出連接提供電路所需的電平。
文檔編號(hào)H03K17/567GK102571052SQ20121001316
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2012年1月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月17日
發(fā)明者花躍學(xué) 申請(qǐng)人:南京亞派科技實(shí)業(yè)有限公司