CN204362014U - 驱动电路及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种驱动电路，驱动电路包括控制芯片、驱动模块和开关管；其中，所述开关管具有第一端、第二端和用于控制第一端与第二端连通状态的控制端；所述控制端与所述驱动模块的信号输出端连接；所述控制芯片用于输出脉宽调制信号所述驱动模块，所述脉宽调制信号经过所述驱动模块的信号输出端输出至所述开关管，以驱动所述开关管；驱动模块用于检测所述信号输出端的输出电压大小，并根据所述信号输出端的输出电压大小调整所述信号输出端输出所述脉宽调制信号的状态。本实用新型还公开了一种电子设备。本实用新型提高了开关管工作的稳定性。
Description
技术领域
本实用新型涉及电子技术领域，尤其涉及驱动电路及电子设备。
背景技术
众所周知，现有IGBT驱动电路中通常是通过单片机输出脉宽调制信号，经过驱动模块放大后形成门极驱动电压直接输出到IGBT的门极，以控制IGBT的开关。由于未对IGBT的门极驱动电压进行检测，在IGBT的门极驱动电压较高或较低状态下，将容易导致IGBT出现过流或者无法导通等不良效应，影响IGBT工作的稳定性。
上述内容仅用于辅助理解本实用新型的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。
实用新型内容
本实用新型的主要目的在于提供一种驱动电路及电子设备，旨在提高开关管工作的稳定性。
为了实现上述目的，本实用新型提供一种驱动电路，包括控制芯片、驱动模块和开关管；其中，
所述开关管具有第一端、第二端和用于控制第一端与第二端连通状态的控制端；所述控制端与所述驱动模块的信号输出端连接；
所述控制芯片用于输出脉宽调制信号所述驱动模块，所述脉宽调制信号经过所述驱动模块的信号输出端输出至所述开关管，以驱动所述开关管；
驱动模块用于检测所述信号输出端的输出电压大小，并根据所述信号输出端的输出电压大小调整所述信号输出端输出所述脉宽调制信号的状态。
优选地，所述驱动模块还用于将接收到的所述脉宽调制信号与预置的基准方波信号进行比较，并根据比较的结果调整所述信号输出端输出的脉宽调制信号的状态。
优选地，所述驱动模块根据比较的结果调整所述信号输出端输出的脉宽调制信号的状态包括：
当所述驱动模块接收到的脉宽调制信号的脉宽大于所述基准方波信号的脉宽时，所述驱动模块控制所述信号输出端输出的脉宽调制信号对应周期内的脉宽调整为所述基准方波信号的脉宽，和/或控制所述信号输出端停止输出的脉宽调制信号；
或者当所述驱动模块接收到的脉宽调制信号的脉宽大于所述基准方波信号的脉宽时，所述驱动模块输出控制信号至所述控制芯片，以供所述控制芯片调整输出至所述驱动模块的脉宽调制信号的状态。
优选地，所述驱动模块根据所述信号输出端的输出电压大小调整所述信号输出端输出所述脉宽调制信号的状态包括：
当所述信号输出端的输出电压大小不属于预置区间范围时，所述驱动模块控制所述信号输出端停止输出的脉宽调制信号；
或者当所述信号输出端的输出电压大小不属于预置区间范围时，所述驱动模块输出控制信号至所述控制芯片，以供所述控制芯片停止输出所述脉宽调制信号。
优选地，所述控制芯片为绝缘栅双极型晶体管，所述第一端为所述绝缘栅双极型晶体管的集电极，所述第二端为所述绝缘栅双极型晶体管的发射极，所述控制端为所述绝缘栅双极型晶体管的门极。
优选地，所述驱动模块还用于检测所述绝缘栅双极型晶体管的集电极与发射极之间的电压，并当所述绝缘栅双极型晶体管开通时，根据开通瞬间所述绝缘栅双极型晶体管的集电极与发射极之间的电压确定所述绝缘栅双极型晶体管的工作状态，根据所述工作状态调整所述信号输出端的输出电压上升到第二预设值的时间。
优选地，所述工作状态包括启动、硬开和正常；
所述根据工作状态调整所述信号输出端的输出电压上升到第二预设值的时间包括：
当所述工作状态为启动时，所述信号输出端的电压上升到第二预设值的时间为第一阈值；
当所述工作状态为硬开时，所述信号输出端的电压上升到第二预设值的时间为第二阈值；
当所述工作状态为正常时，所述信号输出端的电压上升到第二预设值的时间为第三阈值；
优选地，所述驱动模块的电压检测端与所述绝缘栅双极型晶体管的集电极连接，接地端与所述绝缘栅双极型晶体管的发射极连接。
此外，为实现上述目的，本实用新型还提供一种电子设备，所述电子设备包括驱动电路，所述驱动电路，包括控制芯片、驱动模块和开关管；其中，
所述开关管具有第一端、第二端和用于控制第一端与第二端连通状态的控制端；所述控制端与所述驱动模块的信号输出端连接；
所述控制芯片用于输出脉宽调制信号所述驱动模块，所述脉宽调制信号经过所述驱动模块的信号输出端输出至所述开关管，以驱动所述开关管；
驱动模块用于检测所述信号输出端的输出电压大小，并根据所述信号输出端的输出电压大小调整所述信号输出端输出所述脉宽调制信号的状态。
本实用新型实施例通过设置驱动模块连接控制芯片和开关管，并由驱动模块根据信号输出端的电压控制信号输出端输出所述脉宽调制信号的状态，从而可以有效防止开关管的驱动电压过高，导致开关管烧坏，开关管的驱动电压过低使得开关管无法打开或处于放大状态，因此本实用新型实施例提高了开关管工作的稳定性。
附图说明
图1为本实用新型驱动电路较佳实施例的电路结构示意图。
本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
本实用新型提供一种驱动电路，参照图1，在一实施例中，该驱动电路包括控制芯片10、驱动模块20和开关管30；其中，
所述开关管30具有第一端、第二端和用于控制第一端与第二端连通状态的控制端；所述控制端与所述驱动模块20的信号输出端连接；
所述控制芯片10用于输出脉宽调制信号所述驱动模块20，所述脉宽调制信号经过所述驱动模块20的信号输出端输出至所述开关管30，以驱动所述开关管30；
驱动模块20用于检测所述信号输出端的输出电压大小，并根据所述信号输出端的输出电压大小调整所述信号输出端输出所述脉宽调制信号的状态。
本实施例提供的驱动电路主要用于实现开关管30的驱动控制。具体地，上述开关管的结构可根据实际需要进行设置，本实施例中，开关管30优选为绝缘栅双极型晶体管(IGBT)，上述第一端为所述绝缘栅双极型晶体管的集电极，所述第二端为所述绝缘栅双极型晶体管的发射极，所述控制端为所述绝缘栅双极型晶体管的门极。
上述驱动模块20根据所述信号输出端的输出电压大小调整所述信号输出端输出所述脉宽调制信号的状态包括：
当所述信号输出端的输出电压大小不属于预置区间范围时，所述驱动模块控制所述信号输出端停止输出的脉宽调制信号；
或者当所述信号输出端的输出电压大小不属于预置区间范围时，所述驱动模块输出控制信号至所述控制芯片，以供所述控制芯片停止输出所述脉宽调制信号。
上述预置的区间范围的大小可根据实际需要进行设置，在此不做进一步地限定，只要能够驱动开关管30，且防止开关管30被烧坏即可。
应当说明的是，上述驱动模块20可采用内置的电压采样电路检测信号输入端的电压大小，也可以采用比较器判断第一端的电压大小，具体电路形式可根据实际需要进行设置，在此不做进一步地限定。可以理解的是，信号输出端的输出电压大小不属于预置区间范围时，也可以通过控制芯片10或驱动模块20调整该驱动模块20的信号输出端的电压大小，以使信号输出端的大小稳定在上属于预置区间范围内。具体地，上述信号输出端的输出电压为上述绝缘栅双极型晶体管的门极驱动电压。例如，当绝缘栅双极型晶体管的门极驱动电压大于上述预置区间范围的上限值时，可由驱动模块20停止将脉宽调制信号输出至绝缘栅双极型晶体管的门极(即将绝缘栅双极型晶体管的门极的电压拉低)。从而防止绝缘栅双极型晶体管的门极驱动电压过高导致损坏绝缘栅双极型晶体管。
本实用新型实施例通过设置驱动模块20连接控制芯片10和开关管30，并由驱动模块20根据信号输出端的电压控制信号输出端输出所述脉宽调制信号的状态，从而可以有效防止开关管30的驱动电压过高，导致开关管30烧坏，开关管的驱动电压过低使得开关管无法打开或处于放大状态，因此本实用新型实施例提高了开关管30工作的稳定性。
进一步地，基于上述实施例，本实施例中，上述驱动模块20还用于将接收到的所述脉宽调制信号与预置的基准方波信号进行比较，并根据比较的结果调整所述信号输出端输出的脉宽调制信号的状态。
本实施例中，上述基准方波信号可以由上述控制芯片30产生或者由方波发生电路产生，该基准方波信号的脉宽为允许输出的最大脉宽。
当所述驱动模块20接收到的脉宽调制信号的脉宽大于所述基准方波信号的脉宽时，所述驱动模块20控制所述信号输出端输出的脉宽调制信号对应周期内的脉宽调整为所述基准方波信号的脉宽，和/或控制所述信号输出端停止输出的脉宽调制信号；
或者当所述驱动模块20接收到的脉宽调制信号的脉宽大于所述基准方波信号的脉宽时，所述驱动模块20输出控制信号至所述控制芯片10，以供所述控制芯片10调整输出至所述驱动模块20的脉宽调制信号的状态。
本实施例中，通过限制脉宽调制信号的占空比，从而防止了由于绝缘栅双极型晶体管导通时间过长，引起绝缘栅双极型晶体管过流、过压、过热等现象，因此提高了绝缘栅双极型晶体管使用的安全性。
进一步地，基于上述实施例，本实施例中，上述驱动模块20还用于检测所述绝缘栅双极型晶体管的集电极与发射极之间的电压，并当所述绝缘栅双极型晶体管开通时，根据开通瞬间所述绝缘栅双极型晶体管的集电极与发射极之间的电压确定所述绝缘栅双极型晶体管的工作状态，根据所述工作状态调整所述信号输出端的输出电压上升到第二预设值的时间。
应当说明的是，上述驱动模块20的电压检测端与所述绝缘栅双极型晶体管的集电极连接，接地端与所述绝缘栅双极型晶体管的发射极连接；从而检测绝缘栅双极型晶体管集电极与发射极之间的电压。
具体地，上述工作状态包括启动、硬开和正常；
所述根据工作状态调整所述信号输出端的输出电压上升到第二预设值的时间包括：
当所述工作状态为启动时，所述信号输出端的电压上升到第二预设值的时间为第一阈值；
当所述工作状态为硬开时，所述信号输出端的电压上升到第二预设值的时间为第二阈值；
当所述工作状态为正常时，所述信号输出端的电压上升到第二预设值的时间为第三阈值。
本实施例中，IGBT超前导通(IGBT的Vce未谐振到0时就打开IGBT)引起的硬开关和IGBT开通的第一个周期由于谐振电容由0电压急剧上升到直流母线电压(在220V情况下是311V)这两种情况会引起IGBT的电流峰值很大。
本实用新型还提供一种电子设备，该电子设备包括驱动电路，该驱动电路的结构可参照上述实施例，在此不再赘述。理所应当地，由于本实施例的电子设备采用了上述驱动电路的技术方案，因此该电子设备具有上述驱动电路所有的有益效果。
以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (9)
1.一种驱动电路，其特征在于，包括控制芯片、驱动模块和开关管；其中，
所述开关管具有第一端、第二端和用于控制第一端与第二端连通状态的控制端；所述控制端与所述驱动模块的信号输出端连接；
所述控制芯片用于输出脉宽调制信号所述驱动模块，所述脉宽调制信号经过所述驱动模块的信号输出端输出至所述开关管，以驱动所述开关管；
驱动模块用于检测所述信号输出端的输出电压大小，并根据所述信号输出端的输出电压大小调整所述信号输出端输出所述脉宽调制信号的状态。
2.如权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，所述驱动模块还用于将接收到的所述脉宽调制信号与预置的基准方波信号进行比较，并根据比较的结果调整所述信号输出端输出的脉宽调制信号的状态。
3.如权利要求2所述的驱动电路，其特征在于，所述驱动模块根据比较的结果调整所述信号输出端输出的脉宽调制信号的状态包括：
当所述驱动模块接收到的脉宽调制信号的脉宽大于所述基准方波信号的脉宽时，所述驱动模块控制所述信号输出端输出的脉宽调制信号对应周期内的脉宽调整为所述基准方波信号的脉宽，和/或控制所述信号输出端停止输出的脉宽调制信号；
或者当所述驱动模块接收到的脉宽调制信号的脉宽大于所述基准方波信号的脉宽时，所述驱动模块输出控制信号至所述控制芯片，以供所述控制芯片调整输出至所述驱动模块的脉宽调制信号的状态。
4.如权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，所述驱动模块根据所述信号输出端的输出电压大小调整所述信号输出端输出所述脉宽调制信号的状态包括：
当所述信号输出端的输出电压大小不属于预置区间范围时，所述驱动模块控制所述信号输出端停止输出的脉宽调制信号；
或者当所述信号输出端的输出电压大小不属于预置区间范围时，所述驱动模块输出控制信号至所述控制芯片，以供所述控制芯片停止输出所述脉宽调制信号。
5.如权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，所述控制芯片为绝缘栅双极型晶体管，所述第一端为所述绝缘栅双极型晶体管的集电极，所述第二端为所述绝缘栅双极型晶体管的发射极，所述控制端为所述绝缘栅双极型晶体管的门极。
6.如权利要求5所述的驱动电路，其特征在于，所述驱动模块还用于检测所述绝缘栅双极型晶体管的集电极与发射极之间的电压，并当所述绝缘栅双极型晶体管开通时，根据开通瞬间所述绝缘栅双极型晶体管的集电极与发射极之间的电压确定所述绝缘栅双极型晶体管的工作状态，根据所述工作状态调整所述信号输出端的输出电压上升到第二预设值的时间。
7.如权利要求6所述的驱动电路，其特征在于，所述工作状态包括启动、硬开和正常；
所述根据工作状态调整所述信号输出端的输出电压上升到第二预设值的时间包括：
当所述工作状态为启动时，所述信号输出端的电压上升到第二预设值的时间为第一阈值；
当所述工作状态为硬开时，所述信号输出端的电压上升到第二预设值的时间为第二阈值；
当所述工作状态为正常时，所述信号输出端的电压上升到第二预设值的时间为第三阈值。
8.如权利要求5所述的驱动电路，其特征在于，所述驱动模块的电压检测端与所述绝缘栅双极型晶体管的集电极连接，接地端与所述绝缘栅双极型晶体管的发射极连接。
9.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求1至8中任一项所述的驱动电路。
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