CN219041759U - 一种igbt驱动模块 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种IGBT驱动模块，包括IGBT驱动模块、24V输入模块、IGBT模块、PWM控制模块和MCU微控制器；所述IGBT驱动模块包括电源变换模块、驱动器电路模块和IGBT故障模块，所述IGBT驱动芯片电路为采用M57962L作为驱动芯片。用于IGBT模块的驱动控制。输入输出接口电路为MCU控制器与IGBT驱动模块之间互联的信号传递接口，所述IGBT开通电压为+15V，所述24V输入模块与电源变换模块之间连接，所述电源变换模块与驱动器电路模块之间连接。同时在栅极和源极间加上双向保护稳压管，防止过高的电压加在栅极上，在IGBT的栅极接一电阻，为了改善驱动电压的上升沿，不让其过快的上升到预定的电压，减少电路对IGBT的冲击作用，消除栅极振荡。

Description

一种IGBT驱动模块

技术领域

本申请涉及GBT驱动电路领域，尤其是一种IGBT驱动模块。

背景技术

IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor)，绝缘栅双极型晶体管，是由BJT(双极型三极管)和MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件，兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面的优点，IGBT综合了以上两种器件的优点，驱动功率小而饱和压降低。非常适合应用于直流电压为600V及以上的变流***如交流电机、变频器、开关电源、照明电路、牵引传动等领域。

IGBT驱动器是驱动IGBT并对其整体性能进行调控的装置，它不仅影响了IGBT的动态性能，同时也影响***的成本和可靠性，驱动器的选择及输出功率的计算决定了换流***的可靠性，驱动器功率不足或设计不当都可能会直接导致IGBT和驱动器损坏。因此，针对上述问题提出一种IGBT驱动模块。

发明内容

在本实施例中提供了一种IGBT驱动模块用于解决现有技术中的驱动器功率不足或设计不当都可能会直接导致IGBT和驱动器损坏的问题。

根据本申请的一个方面，提供了一种IGBT驱动模块，包括IGBT驱动模块、24V输入模块、IGBT模块、PWM控制模块和MCU微控制器；

所述IGBT驱动模块包括电源变换模块、驱动器电路模块和IGBT故障模块。

进一步地，所述24V输入模块与电源变换模块之间连接。

进一步地，所述电源变换模块与驱动器电路模块之间连接。

进一步地，所述驱动器电路模块与IGBT模块之间连接。

进一步地，所述驱动器电路模块与IGBT故障模块之间连接。

进一步地，所述IGBT故障模块与MCU微控制器之间连接。

进一步地，所述MCU微控制器与PWM控制模块之间连接。

进一步地，所述PWM控制模块与驱动器电路模块之间连接。

进一步地，所述IGBT驱动芯片电路为采用M57962L作为驱动芯片。

进一步地，所述IGBT开通电压为+15V。

通过本申请上述实施例，在保障IGBT器件可靠、稳定、安全工作的前提下，实现电力电子变流功能，当IGBT器件加上正栅极电压时,管子导通；当加上负栅极电压时,管子关断，IGBT开通后,驱动电路应提供足够的电压、电流幅值,使IGBT在正常工作及过载情况下不致退出饱和而损坏，同时当发生过电流时能快速响应，关断IGBT，并向外部电路给出故障信号。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本申请一种实施例的驱动模块设计功能结构框图；

图2为本申请一种实施例的驱动模块设计功能原理图。

图中：1、IGBT驱动模块；2、电源变换模块；3、驱动器电路模块；4、IGBT故障模块；5、24V输入模块；6、IGBT模块；7、PWM控制模块；8、MCU微控制器。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本申请中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。

此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”、“套接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

请参阅图1-2所示，一种IGBT驱动模块，包括IGBT驱动模块1、24V输入模块5、IGBT模块6、PWM控制模块7和MCU微控制器8；

所述IGBT驱动模块1包括电源变换模块2、驱动器电路模块3和IGBT故障模块4。

所述24V输入模块5与电源变换模块2之间连接；所述电源变换模块2与驱动器电路模块3之间连接；所述驱动器电路模块3与IGBT模块6之间连接；所述驱动器电路模块3与IGBT故障模块4之间连接；所述IGBT故障模块4与MCU微控制器8之间连接；所述MCU微控制器8与PWM控制模块7之间连接；所述PWM控制模块7与驱动器电路模块3之间连接；所述IGBT驱动芯片电路为采用M57962L作为驱动芯片。用于IGBT模块的驱动控制。输入输出接口电路为MCU控制器与IGBT驱动模块之间互联的信号传递接口。

所述电源变换电路将DC24V分别变换为+15V和-10V，用于控制IGBT模块的开通和关断；所述IGBT驱动芯片为M57962L是专用于IGBT模块的驱动芯片。本实用新型，MCU控制器对IGBT进行开通和关断动作的控制，从而实现电力电子装置的变流功能。

所述IGBT驱动芯片M57962L为IGBT模块驱动器，内部集成了退饱、检测和保护单元，当发生过电流时能快速响应，关断IGBT,并向外部电路给出故障信号。它输出的正驱动电压为+15V，负驱动电压为-10V。

M57962L具有如下几个特点：

(1)采用快速型光电耦合器实现电气隔离；

(2)采用双电源供电，以确保IGBT可靠通断，此设计选取+15V/-10V；

(3)内部集成短路和过电流保护电路；

(4)输入端为TTL门电平，适于单片机控制。

如图1所示，IGBT驱动模块采用DC24V供电，经过电源变化电路将+24V电压分别转换成+15V和-10V，作为驱动器的双电源供电电压。MCU微控制器根据控制要求发出PWM控制信号至驱动器，经驱动器进行功率放大后直接驱动IGBT模块，实现对IGBT模块的通断控制。当IGBT模块出现过流或短路故障时，驱动器能将故障反馈回MCU微控制器，停发控制信号，快速关断IGBT模块。

如图2所示，其基本控制原理如下：VCC1和VEE1分别为+15V和-10V电源输入端；IGBTDET为故障输出信号，当IGBT发生短路或过电流故障时，此信号会输出高电平至单片机；VIN与SPWM端为控制信号输入端，实现单片机对IGBT通断控制。

本申请的有益之处在于：

1.本申请在保障IGBT器件可靠、稳定、安全工作的前提下，实现电力电子变流功能，当IGBT器件加上正栅极电压时,管子导通；当加上负栅极电压时,管子关断，IGBT开通后,驱动电路应提供足够的电压、电流幅值,使IGBT在正常工作及过载情况下不致退出饱和而损坏，同时当发生过电流时能快速响应，关断IGBT，并向外部电路给出故障信号。

涉及到电路和电子元器件和模块均为现有技术，本领域技术人员完全可以实现，无需赘言，本申请保护的内容也不涉及对于软件和方法的改进。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种IGBT驱动模块，其特征在于：包括IGBT驱动模块(1)、24V输入模块(5)、IGBT模块(6)、PWM控制模块(7)和MCU微控制器(8)；

所述IGBT驱动模块(1)包括电源变换模块(2)、驱动器电路模块(3)和IGBT故障模块(4)。

2.根据权利要求1所述的一种IGBT驱动模块，其特征在于：所述24V输入模块(5)与电源变换模块(2)之间连接。

3.根据权利要求1所述的一种IGBT驱动模块，其特征在于：所述电源变换模块(2)与驱动器电路模块(3)之间连接。

4.根据权利要求1所述的一种IGBT驱动模块，其特征在于：所述驱动器电路模块(3)与IGBT模块(6)之间连接。

5.根据权利要求1所述的一种IGBT驱动模块，其特征在于：所述驱动器电路模块(3)与IGBT故障模块(4)之间连接。

6.根据权利要求1所述的一种IGBT驱动模块，其特征在于：所述IGBT故障模块(4)与MCU微控制器(8)之间连接。

7.根据权利要求1所述的一种IGBT驱动模块，其特征在于：所述MCU微控制器(8)与PWM控制模块(7)之间连接。

8.根据权利要求1所述的一种IGBT驱动模块，其特征在于：所述PWM控制模块(7)与驱动器电路模块(3)之间连接。

9.根据权利要求1所述的一种IGBT驱动模块，其特征在于：所述IGBT驱动芯片电路为采用M57962L作为驱动芯片。

10.根据权利要求1所述的一种IGBT驱动模块，其特征在于：所述IGBT开通电压为+15V。

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