一种基于自举方式的IGBT单电源驱动电路.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110661404A(43)申请公布日2020.01.07(21)申请号201910943469.1(22)申请日2019.09.30(71)申请人北京机械设备研究所地址100854北京市海淀区永定路50号（北京市142信箱208分箱）(72)发明人季金虎赵晓宇胡永峰(74)专利代理机构北京天达知识产权代理事务所(普通合伙)11386代理人李明里(51)Int.Cl.H02M1/088(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图1页(54)发明名称一种基于自举方式的IGBT单电源驱动电路(57)摘要本发明涉及一种基于自举方式的IGBT单电源驱动电路，属于电子电路技术领域，解决密勒效应引起的误导通的问题；电路包括将输入的PWM信号进行驱动放大输出PWM驱动信号的驱动芯片N1，提供自举浮动电源的自举电路，和用于将PWM驱动信号输出到开关电路，控制开关管开通或关断的全桥驱动电路，全桥驱动电路在开关管出现密勒效应时，将开关管的驱动电压箝位到零电压，防止开关管误导通。本发明电路形式新颖，结构简单，成本低，可以满足一般开关管单电源驱动的需求，可以运用到各类电力电子设备中。CN110661404ACN110661404A权利要求书1/2页1.一种基于自举方式的IGBT单电源驱动电路，其特征在于，包括驱动芯片N1、全桥驱动电路、开关电路和自举悬浮电路；所述驱动芯片N1采用单电源供电，将输入的PWM信号进行驱动放大输出PWM驱动信号；所述全桥驱动电路连接在驱动芯片N1的驱动信号输出端和开关电路的控制端之间，用于将PWM驱动信号输出到开关电路，控制开关管的开通或关断；单独设定开关管的开通时间和关断时间，并且在开关管出现密勒效应时，将所述开关管的驱动电压箝位到零电压，防止开关管误导通；所述自举悬浮电路与驱动芯片N1电连接，用于提供自举浮动电源，使驱动芯片N1在单电源供电情况下，实现全桥驱动电路的隔离驱动。2.根据权利要求1所述的IGBT单电源驱动电路，其特征在于，所述自举悬浮电路包括电阻R1，二极管V1和电容C1；电阻R1一端与供电电源连接，另一端与二极管V1的阳极连接；二极管V1的阴极与电容C1的一端和驱动芯片N1的管脚VB分别连接；电容C1的另一端与驱动芯片N1的管脚VS连接。3.根据权利要求1或2所述的IGBT单电源驱动电路，其特征在于，所述全桥驱动电路包括上桥臂驱动电路和下桥臂驱动电路；所述开关电路包括上桥臂开关管V5和下桥臂开关管V9；所述上桥臂驱动电路将所述驱动芯片N1的管脚VS与上桥臂开关管V5的发射极连接；所述上桥臂驱动电路的驱动输入端与驱动芯片N1的管脚HO连接，驱动输出端与上桥臂开关管V5的门极连接；所述下桥臂驱动电路的驱动输入端与驱动芯片N1的管脚LO连接；驱动输出端与下桥臂开关管V9的门极连接；所述上桥臂开关管V5的集电极与高压直流电源连接；所述上桥臂开关管V5的发射极与下桥臂开关管V9集电极连接；下桥臂开关管V9发射极与地连接。4.根据权利要求3所述的IGBT单电源驱动电路，其特征在于，所述上桥臂驱动电路包括开关管开通电路，用于将驱动芯片N1的管脚HO输出的驱动高电平输出到上桥臂开关管V5的门极，在设定的开通时间使上桥臂开关管V5导通；所述开关管开通电路包括电阻R3和二极管V2，所述电阻R3的一端与驱动芯片N1的管脚HO连接，另一端与二极管V2的阳极连接，二极管V2的阴极与上桥臂开关管V5门极连接；通过设定电阻R3的电阻值，设定上桥臂开关管V5的开通时间。5.根据权利要求3所述的IGBT单电源驱动电路，其特征在于，所述上桥臂驱动电路包括开关管关断电路，用于将驱动芯片N1的管脚HO输出的低电平输出到上桥臂开关管V5的门极，在设定的关断时间使上桥臂开关管V5关断；所述开关管开通电路包括电阻R2和二极管V3，所述电阻R2的一端与上桥臂开关管V5门极连接，另一端与二极管V3的阳极连接，二极管V3的阴极与驱动芯片N1的管脚HO连接，通过设定电阻R2的电阻值，设定上桥臂开关管V5的关断时间。6.根据权利要求3所述的IGBT单电源驱动电路，其特征在于，所述上桥臂驱动电路包括密勒效应补偿电路，用于在上桥臂开关管V5出现密勒效应时，将所述开关管V5的驱动电压箝位到零电压，防止开关管误导通；所述密勒效应补偿电路包括二极管V2、电阻R4和三极管V4；所述三极管V4为PNP型三极2CN110661404A权利要求书2/2页管，三极管V4的发射极与二极管V2的阴极和上桥臂开关管V5的门极分别连接；三极管V4的集电极与上桥臂开关管V5的发射极连接；三极管V4的栅极与电阻R4的一端连接，电阻R4的另一端与二极管V2的阳极连接。7.根据权利要求3所述的IGBT单电源驱动电路，