CC連接;第二電阻R2的第二端與第二二極管D2的陽極連接;第二二極管D2的陰極與IGBT開關(guān)管6連接。
[0042 ] 故障隔離輸出電路4包括第一三極管Ql、電源端VC和第九電阻R9;第九電阻R9的第一端與第一三極管Ql的基極連接、第二端與光電耦合器2的故障輸出引腳FAULT連接;第一三極管Ql的集電極連接電源端VC，發(fā)射極接地。
[0043]外部功率放大電路5包括P溝道MOSFET管Q2、第一 N溝道MOSFET管Q3、第二 N溝道MOSFET管Q4、第二外接電源VEE、第四電阻R4、第五電阻R5、第六電阻R6、第七電阻R7、第八電阻R8、第十電阻R10;第四電阻R4的第一端與光電耦合器2的第一脈沖輸出引腳OUTl連接，第二端與P溝道MOSFET管Q2的柵極連接;P溝道MOSFET管Q2的漏極與光電耦合器2的第一外接電源引腳VCC連接，源極與第五電阻R5的第一端連接;第五電阻R5的第二端分別與第六電阻R6的第一端、第八電阻R8的第二端、IGBT開關(guān)管6連接;第七電阻R7的第一端與光電親合器2的第二脈沖輸出引腳0UT2連接，第二端與第一N溝道MOSFET管Q3的柵極連接；第一N溝道MOSFET管Q3的漏極與第八電阻R8的第一端連接，源極分別與第二外接電源VEE、第二 N溝道MOSFET管Q4的源極、第十電阻RlO的第一端連接;第二 N溝道MOSFET管Q4的柵極與光電耦合器2的IGBT過流脈沖輸出弓I腳VG連接，漏極與第六電阻R6的第二端連接;第十電阻Rl O的第二端與IGBT開關(guān)管6連接。
[0044]IGBT開關(guān)管6包括第三N溝道MOSFET管Q5、第三二極管D3和第二零電平端子VE2;第三N溝道MOSFET管Q5的柵極分別與外部功率放大電路5中第五電阻R5的第二端、第六電阻R6的第一端、第八電阻R8的第二端連接，漏極分別與第三二極管D3的陰極、漏源極間電壓檢測電路3中第二二極管D2的陰極連接，源極分別與第三二極管D3的陽極、第二零電平端子VE2連接。
[0045]當(dāng)脈沖信號從第一電阻Rl輸入到光電耦合器2中后，經(jīng)過光電耦合器2內(nèi)部光耦隔離，輸出相同占空比的兩路脈沖信號，分別從第一脈沖輸出引腳OUTl和第二脈沖輸出引腳0UT2輸出，其中第二脈沖輸出引腳0UT2相對第一脈沖輸出引腳OUTl的信號有幾十個納秒的延時。
[0046]當(dāng)所述第一脈沖輸出引腳OUTl、第二脈沖輸出引腳0UT2輸出高電平時，P溝道MOSFET管Q2截止、第一 N溝道MOSFET管Q3導(dǎo)通，IGBT開關(guān)管Q5的柵源極間電荷通過R8、第一 N溝道MOSFET管Q3、第二外接電源VEE釋放到低電平，IGBT關(guān)斷；當(dāng)?shù)谝幻}沖輸出引腳OUTl、第二脈沖輸出弓I腳0UT2輸出低電平時，P溝道MOSFET管Q2導(dǎo)通、第一 N溝道MOSFET管Q3截止，第一外接電源VCC通過P溝道MOSFET管Q2、第五電阻R5給IGBT的柵源極間電容充電，達(dá)到IGBT門限開通電壓閾值后，IGBT開關(guān)管6導(dǎo)通;通過兩路不同時間的開關(guān)信號來避免外部MOSFET緩沖器電路中的交越傳導(dǎo)。
[0047]第一外接電源VCC以充電電流i I和光電耦合器2通過電流檢測引腳以充電電流i2共同給第一電容器Cl充電，用來檢測IGBT開關(guān)管漏源極間電壓。由于第一電容器Cl的第二端和IGBT開關(guān)管的源極連接電源的電壓均為OV，且由于Q5導(dǎo)通時的電壓鉗位作用，所以近似的認(rèn)為第一電容器Cl兩端電壓和IGBT開關(guān)管漏源極間兩端電壓相等。當(dāng)檢測到第一電容器Cl兩端電壓達(dá)到或者超過IGBT開關(guān)管的過流電壓時，即認(rèn)為IGBT開關(guān)管過流或者短路，光電耦合器2產(chǎn)生故障信號并將此信號輸出至故障隔離輸出電路，使故障隔離輸出電路中第一三極管Ql導(dǎo)通，脈沖發(fā)生裝置8接收到第一三極管Ql發(fā)出的信號后，切斷脈沖信號輸出，達(dá)到保護(hù)IGBT開關(guān)管的目的。在所述高頻高壓發(fā)生器工作過程中，當(dāng)瞬態(tài)電流超過保護(hù)設(shè)置點值時，所述第一外接電源VCC通過R3的電流il不能在IGBT漏源間形成回路，此時il給Cl充電，充電時間Δ U*C=it，時間t就是抑制瞬態(tài)干擾的緩沖時間，可以通過調(diào)節(jié)電阻阻值或者電容的容量來設(shè)定。
[0048]其中利用充電電流il和充電電流i2—同給電容充電是本發(fā)明的重要創(chuàng)新點，若單獨利用芯片電流源給電容充電達(dá)到電壓閾值后來判斷是否過流，在高頻高壓發(fā)生器的應(yīng)用里極易引起誤保護(hù)動作。
[0049]當(dāng)光電耦合器2芯片檢測到IGBT開關(guān)管出現(xiàn)過流信號時，所述光電耦合器的IGBT過流脈沖輸出引腳VG的脈沖將發(fā)生翻轉(zhuǎn)，電平由低電平變?yōu)楦唠娖?，第?N溝道MOSFET管Q4導(dǎo)通，通過第六電阻R6緩慢泄放柵極電荷來關(guān)斷IGBT開關(guān)管，此為IGBT開關(guān)管的軟關(guān)斷。
[0050]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種功率模塊驅(qū)動器，其特征在于，包括脈沖輸入端口、光電耦合器、漏源極間電壓檢測電路、故障隔離輸出電路、外部功率放大電路和IGBT開關(guān)管； 所述光電耦合器分別與脈沖輸入端口、漏源極間電壓檢測電路、故障隔離輸出電路、夕卜部功率放大電路相連接;所述IGBT開關(guān)管分別與漏源極間電壓檢測電路、外部功率放大電路相連接； 所述光電耦合器用于從所述脈沖輸入端口接收外部脈沖發(fā)生裝置輸入的脈沖信號并對該脈沖信號進(jìn)行光耦隔離，并將經(jīng)過光耦隔離的脈沖信號輸出至外部功率放大電路;或者用于與漏源極間電壓檢測電路配合檢測IGBT開關(guān)管的狀態(tài)，當(dāng)檢測到IGBT開關(guān)管為過流狀態(tài)時所述光電耦合器產(chǎn)生故障信號并將此故障信號發(fā)送至故障隔離輸出電路； 所述故障隔離輸出電路用于將所述故障信號發(fā)送至所述脈沖發(fā)生裝置用于控制所述脈沖發(fā)生裝置停止輸出脈沖信號，以通過切斷所述脈沖信號的方式實現(xiàn)對IGBT開關(guān)管的保護(hù)； 所述外部功率放大電路用于驅(qū)動IGBT開關(guān)管，或者用于斷開IGBT開關(guān)管以實現(xiàn)對IGBT開關(guān)管的保護(hù)。2.如權(quán)利要求1所述的功率模塊驅(qū)動器，其特征在于，所述脈沖輸入端口包括第一電阻，所述第一電阻的一端與所述光電耦合器的脈沖輸入引腳連接，另一端與所述脈沖發(fā)生裝置連接。3.如權(quán)利要求1所述的功率模塊驅(qū)動器，其特征在于，所述漏源極間電壓檢測電路包括第一二極管、第二二極管、第一零電平端子、第一電容器、第二電阻和第三電阻； 所述第一電容器的第一端分別與光電親合器的電流檢測引腳、第一二極管的陰極、第二電阻的第一端、第三電阻的第二端連接，第二端分別與第一二極管的陽極和第一零電平端子連接； 所述第三電阻的第一端與所述光電耦合器的第一外接電源引腳連接； 所述第二電阻的第二端與所述第二二極管的陽極連接； 所述第二二極管的陰極與所述IGBT開關(guān)管連接。4.如權(quán)利要求1所述的功率模塊驅(qū)動器，其特征在于，所述故障隔離輸出電路包括第一三極管、電源端和第九電阻； 所述第九電阻的第一端與所述第一三極管的基極連接、第二端與所述光電耦合器的故障輸出引腳連接； 所述第一三極管的集電極連接所述電源端，發(fā)射極接地。5.如權(quán)利要求1所述的功率模塊驅(qū)動器，其特征在于，所述外部功率放大電路包括P溝道MOSFET管、第一N溝道MOSFET管、第二N溝道MOSFET管、第二外接電源、第四電阻、第五電阻、第六電阻、第七電阻、第八電阻、第十電阻； 所述第四電阻的第一端與所述光電耦合器的第一脈沖輸出引腳連接，第二端與所述P溝道MOSFET管的柵極連接； 所述P溝道MOSFET管的漏極與所述光電耦合器的第一外接電源引腳連接，源極與所述第五電阻的第一端連接； 所述第五電阻的第二端分別與所述第六電阻的第一端、第八電阻的第二端、所述IGBT開關(guān)管連接； 所述第七電阻的第一端與所述光電耦合器的第二脈沖輸出引腳連接，第二端與所述第一 N溝道MOSFET管的柵極連接； 所述第一 N溝道MOSFET管的漏極與所述第八電阻的第一端連接，源極分別與所述第二外接電源、所述第二 N溝道MOSFET管的源極、所述第十電阻的第一端連接； 所述第二 N溝道MOSFET管的柵極與所述光電耦合器的IGBT過流脈沖輸出引腳連接，漏極與所述第六電阻的第二端連接； 所述第十電阻的第二端與所述IGBT開關(guān)管連接。6.如權(quán)利要求1所述的功率模塊驅(qū)動器，其特征在于，所述IGBT開關(guān)管包括第三N溝道MOSFET管、第三二極管和第二零電平端子； 所述第三N溝道MOSFET管的柵極分別與所述外部功率放大電路中第五電阻的第二端、第六電阻的第一端、第八電阻的第二端連接，漏極分別與所述第三二極管的陰極、所述漏源極間電壓檢測電路中第二二極管的陰極連接，源極分別與所述第三二極管的陽極、所述第二零電平端子連接。7.—種高頻高壓發(fā)生器，其特征在于，包括一脈沖發(fā)生裝置和如權(quán)利要求1至6任一項所述的功率模塊驅(qū)動器。
【專利摘要】本實用新型適用于過流保護(hù)領(lǐng)域，提供了一種高頻高壓發(fā)生器及其功率模塊驅(qū)動器，所述功率模塊驅(qū)動器,包括脈沖輸入端口、光電耦合器、漏源極間電壓檢測電路、故障隔離輸出電路、外部功率放大電路和IGBT開關(guān)管。在過流保護(hù)電路檢測IGBT漏源極間電壓時，為了提高過流保護(hù)的精度以及對電流快速變化的抗擾度，放棄使用光電耦合器芯片內(nèi)部過流保護(hù)功能，采用外接電源通過大電流i1和光電耦合器提供的充電電流i2共同對電容器充電，通過電容器兩端電壓來判斷IGBT開關(guān)管是否過流的方式，對IGBT開關(guān)管進(jìn)行更為精確的過流保護(hù)。
【IPC分類】H02H7/20
【公開號】CN205283106
【申請?zhí)枴緾N201521102895
【發(fā)明人】邱攀勇, 劉陽勝, 朱帥
【申請人】深圳市安健科技股份有限公司
【公開日】2016年6月1日
【申請日】2015年12月25日