一種igbt驅動及保護電路的制作方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型屬于驅動及保護電路技術領域，涉及一種IGBT驅動及保護電路。
【背景技術】
[0002] IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor)即絕緣柵雙極型晶體管，是由 BJT(雙極型三極管）和M0S(絕緣柵型場效應管）組成的復合全控型電壓驅動式功率半導 體器件，兼有M0SFET的高輸入阻抗和GTR的低導通壓降兩方面的優點。IGBT廣泛應用于功 率開關器件。
[0003]目前使用較多的IGBT驅動電路由分立電子元件搭建而成，電路的元器件較多、結 構復雜、穩定性差。一旦電路出現故障，維修需要檢測的元器件多、工作量大、嚴重影響系統 的正常運行。 【實用新型內容】
[0004] 本實用新型的目的是針對現有技術存在的上述問題，提出了一種元器較少、集成 度高、穩定性好、便于維修和維護的IGBT驅動及保護電路。
[0005] 本實用新型的目的可通過下列技術方案來實現：一種IGBT驅動及保護電路，包括 第一電源端、第二電源端、第一接地端、第二接地端、第三接地端、控制電路、驅動電路、反饋 電路、故障輸出端和光電親合器，所述光電親合器的引腳1、4均與第一接地端相連，所述光 電親合器的引腳2、6、7均與第一電源端相連，所述光電親合器的引腳3連接故障輸出端，所 述光電親合器的引腳5、8通過相互并聯設置的第一電阻和第一電容與第一電源端相連，所 述光電耦合器的引腳9、12均與第二接地端相連，所述光電耦合器的引腳13與第二電源端 相連且通過相互并聯設置的第二電阻和第二電容與第三接地端相連，所述光電耦合器的引 腳14通過第三電容與第三接地端相連，所述光電耦合器的引腳16與第三接地端相連，所述 第三接地端反向串接穩壓二極管后與第二接地端相連，所述控制電路、驅動電路和反饋電 路均與光電耦合器電連接。
[0006] 在上述的IGBT驅動及保護電路中，所述控制電路包括控制端和第三電阻，所述控 制端通過第三電阻與光電耦合器的引腳5、8相連。
[0007] 在上述的IGBT驅動及保護電路中，所述驅動電路包括輸出端、第四電阻、第五電 阻、第四電容、第六電阻和復合穩壓管，所述輸出端與光電耦合器的引腳10相連，所述輸出 端串接第四電阻后與光電耦合器的引腳11相連，所述光電耦合器的引腳11串接第五電阻 后與第二接地端相連，所述輸出端通過相互并聯設置的第四電容、第六電阻和復合穩壓管 與第三接地端相連。
[0008] 在上述的IGBT驅動及保護電路中，所述反饋電路包括反饋端、第七電阻、第八電 阻、第九電阻、第一二極管和第二二極管，所述反饋端依次反向串接第一二極管和第二二極 管后與第九電阻的一端相連，所述第九電阻的另一端與光電親合器的引腳14相連，所述光 電耦合器的引腳14依次串接第七電阻和第八電阻后與光電耦合器的引腳11相連。
[0009] 在上述的IGBT驅動及保護電路中，所述第一電源端與第一接地端之間通過第五 電容相連。
[0010] 在上述的IGBT驅動及保護電路中，所述光電耦合器為ACPL-332J型光電耦合器。
[0011] 本實用新型的工作過程如下：控制信號經控制電路送入光電耦合器的引腳5、8， 使光電耦合器導通，光電耦合器的引腳11輸出高電平經第四電阻使IGBT打開，電機獲得電 流開始運轉；當輸出短路時，IGBT的飽和壓降增大，光電耦合器的引腳14電壓超過6. 5V，光 電耦合器自動關閉，從而來保護IGBT。
[0012] 與現有技術相比，本實用新型的有益效果為：通過采用光電耦合器作為本實用新 型的核心器件，由于光電耦合器具有集成度高、穩定性好的優點，從而極大地提高了本實用 新型的集成度和穩定性，減少了電路的干擾，降低了維修、維護難度和電路結構的復雜程 度，且當IGBT電路出現輸出短路的現象時，光電耦合器能夠自動關閉輸出，從而可靠地保 護了IGBT的工作。
【附圖說明】
[0013] 圖1為本實用新型的電路原理圖。
[0014] 圖中，5V、第一電源端；26VB、第二電源端、DGND、第一接地端；SGND、第二接地端； GND、第三接地端；U5、光電耦合器；BR、控制端；OUT1、輸出端；IN、反饋端；OUT2、故障輸出 端；R33、第一電阻；R163、第二電阻；R36、第三電阻；R32、第四電阻；R35、第五電阻；R34、 第六電阻；R29、第七電阻；R31、第八電阻；R28、第九電阻；C36、第一電容；C32、第二電容； C33、第三電容；C37、第四電容；C31、第五電容；D15、穩壓二極管；D14、第一二極管；D13、第 二二極管；Z4、復合穩壓管。
【具體實施方式】
[0015] 以下是本實用新型的具體實施例并結合附圖，對本實用新型的技術方案作進一步 的描述，但本實用新型并不限于這些實施例。
[0016] 如圖1所示，一種IGBT驅動及保護電路，包括第一電源端5V、第二電源端26VB、第 一接地端DGND、第二接地端SGND、第三接地端GND、控制電路、驅動電路、反饋電路、故障輸 出端OUT2和光電耦合器U5,光電耦合器U5的引腳1、4均與第一接地端DGND相連，光電耦 合器U5的引腳2、6、7均與第一電源端5V相連，光電f禹合器U5的引腳3連接故障輸出端 OUT2,光電親合器U5的引腳5、8通過相互并聯設置的第一電阻R33和第一電容C36與第一 電源端5V相連，光電耦合器U5的引腳9、12均與第二接地端SGND相連，光電耦合器U5的 引腳13與第二電源端26VB相連且通過相互并聯設置的第二電阻R163和第二電容C32與 第三接地端GND相連，光電耦合器U5的引腳14通過第三電容C33與第三接地端GND相連， 光電耦合器U5的引腳16與第三接地端GND相連，第三接地端GND反向串接穩壓二極管D15 后與第二接地端SGND相連，控制電路、驅動電路和反饋電路均與光電耦合器U5電連接。
[0017] 本實用新型中，第二電容C32以及第二電阻R163的取值直接影響光電耦合器外圍 電路的穩定性。
[0018] 第二電容C32以及第二電阻R163的取值滿足如下公式：
[0019]
[0020] 其中，R為R163的取值，C為C32的取值，t為IGBT導通時間，ViS IGBT壓降電 壓，v2為第一電源端電壓，V 3為第二電源端電壓。
[0021] 控制電路包括控制端BR和第三電阻R36,控制端BR通過第三電阻R36與光電耦合 器U5的引腳5、8相連。
[0022] 驅動電路包括輸出端OUT 1、第四電阻R32、第五電阻R35、第四電容C37、第六電阻 R34和復合穩壓管Z4,輸出端0UT1與光電耦合器U5的引腳10相連，輸出端0UT1串接第四 電阻R32后與光電耦合器U5的引腳11相連，電耦合器的引腳11串接第五電阻R35后與第 二接地端SGND相連，輸出端0UT1通過相互并聯設置的第四電容C37、第六電阻R34和復合 穩壓管Z4與第三接地端GND相連。
[0023] 反饋電路包括反饋端IN、第七電阻R29、第八電阻R31、第九電阻R28、第一二極管 D14和第二二極管D13,反饋端IN依次反向串接第一二極管D14和第二二極管D13后與第九 電阻R28的一端相連，第九電阻R28的另一端與光電親合器U5的引腳14相連，光電親合器 U5的引腳14依次串接第七電阻R29和第八電阻R31后與光電耦合器U5的引腳11相連。
[0024] 第一電源端5V與第一接地端DGND之間通過第五電容C31相連。
[0025] 光電耦合器U5為ACPL-332J型光電耦合器U5。
[0026] 本文中所描述的具體實施例僅僅是對本實用新型精神作舉例說明。本實用新型所 屬技術領域的技術人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似 的方式替代，但并不會偏離本實用新型的精神或者超越所附權利要求書所定義的范圍。
【主權項】
1. 一種IGBT驅動及保護電路，其特征在于：包括第一電源端、第二電源端、第一接地 端、第二接地端、第=接地端、控制電路、驅動電路、反饋電路、故障輸出端和光電禪合器，所 述光電禪合器的引腳1、4均與第一接地端相連，所述光電禪合器的引腳2、6、7均與第一電 源端相連，所述光電禪合器的引腳3連接故障輸出端，所述光電禪合器的引腳5、8通過相互 并聯設置的第一電阻和第一電容與第一電源端相連，所述光電禪合器的引腳9、12均與第 二接地端相連，所述光電禪合器的引腳13與第二電源端相連且通過相互并聯設置的第二 電阻和第二電容與第=接地端相連，所述光電禪合器的引腳14通過第=電容與第=接地 端相連，所述光電禪合器的引腳16與第=接地端相連，所述第=接地端反向串接穩壓二極 管后與第二接地端相連，所述控制電路、驅動電路和反饋電路均與光電禪合器電連接。2. 根據權利要求1所述的一種IGBT驅動及保護電路，其特征在于：所述控制電路包括 控制端和第=電阻，所述控制端通過第=電阻與光電禪合器的引腳5、8相連。3. 根據權利要求2所述的一種IGBT驅動及保護電路，其特征在于：所述驅動電路包括 輸出端、第四電阻、第五電阻、第四電容、第六電阻和復合穩壓管，所述輸出端與光電禪合器 的引腳10相連，所述輸出端串接第四電阻后與光電禪合器的引腳11相連，所述電禪合器的 引腳11串接第五電阻后與第二接地端相連，所述輸出端通過相互并聯設置的第四電容、第 六電阻和復合穩壓管與第=接地端相連。4. 根據權利要求3所述的一種IGBT驅動及保護電路，其特征在于：所述反饋電路包括 反饋端、第走電阻、第八電阻、第九電阻、第一二極管和第二二極管，所述反饋端依次反向串 接第一二極管和第二二極管后與第九電阻的一端相連，所述第九電阻的另一端與光電禪合 器的引腳14相連，所述光電禪合器的引腳14依次串接第走電阻和第八電阻后與光電禪合 器的引腳11相連。5. 根據權利要求1所述的一種IGBT驅動及保護電路，其特征在于：所述第一電源端與 第一接地端之間通過第五電容相連。6. 根據權利要求1所述的一種IGBT驅動及保護電路，其特征在于：所述光電禪合器為 ACPk332J型光電禪合器。7. 根據權利要求6所述的一種IGBT驅動及保護電路，其特征在于：所述第二電容和第 二電阻的取值滿足如下公式：其中，R為第二電阻的取值，C為第二電容的取值，t為IGBT導通時間，Vi為IGBT壓降 電壓，V2為第一電源端電壓，V3為第二電源端電壓。
【專利摘要】本實用新型屬于驅動及保護電路技術領域，提供了一種IGBT驅動及保護電路，包括第一電源端、第二電源端、第一接地端、第二接地端、第三接地端、控制電路、驅動電路、反饋電路、故障輸出端和光電耦合器，所述光電耦合器的引腳1、4均與第一接地端相連，所述光電耦合器的引腳2、6、7均與第一電源端相連，所述光電耦合器的引腳3連接故障輸出端，所述光電耦合器的引腳5、8通過相互并聯設置的第一電阻和第一電容與第一電源端相連；由于光電耦合器具有集成度高、穩定性好的優點，從而極大地提高了本實用新型的集成度和穩定性，且當IGBT電路出現輸出短路的現象時，光電耦合器能夠自動關閉輸出，從而可靠地保護了IGBT的工作。
【IPC分類】H02H7/20
【公開號】CN204668926
【申請號】CN201520415133
【發明人】陳建波
【申請人】寧波興泰機械有限公司
【公開日】2015年9月23日
【申請日】2015年6月16日