IGBT的一種驅(qū)動(dòng)和過(guò)流保護(hù)電路的設(shè)計(jì)

　　正常工作時(shí)：

　　當(dāng)控制電路送來(lái)高電平信號(hào)時(shí)，光耦6N137導(dǎo)通，V1、V2截止，V3導(dǎo)通而V4截止，該驅(qū)動(dòng)電路向IBGT提供+15V的驅(qū)動(dòng)開(kāi)啟電壓，使IGBT開(kāi)通。

　　當(dāng)控制電路送來(lái)低電平信號(hào)時(shí)，光耦6N137截至，VI、V2導(dǎo)通。V4導(dǎo)通而v3截止，該驅(qū)動(dòng)電路向IBGT提供-5v的電壓，使IGBT關(guān)閉。

　　當(dāng)過(guò)流時(shí)：

　　當(dāng)電路出現(xiàn)短路故障時(shí)，上、下橋直通此時(shí)+15V的電壓幾乎全加在IGBT上．產(chǎn)生很大的電流，此時(shí)在短路信號(hào)檢測(cè)電路中v2截止，A點(diǎn)的電位取決于D1、R6、R7和Vces的分壓決定，當(dāng)主電路正常工作時(shí)，且IGBT導(dǎo)通時(shí)，A點(diǎn)保持低電平，從而低于B點(diǎn)電位。所有A1輸出低電平，此時(shí)V5截止，而c點(diǎn)為高電平，所以正常工作時(shí)。輸入到光耦6N137的信號(hào)始終和輸出保持一致。當(dāng)發(fā)生過(guò)流時(shí)，IGBT集電極退飽和，A點(diǎn)電位升高，當(dāng)高于B電位（即是所設(shè)置的電位）時(shí)，即是當(dāng)電流超過(guò)設(shè)計(jì)定值時(shí)，A1翻轉(zhuǎn)而輸出高電平，V5導(dǎo)通，從而將C點(diǎn)的電位箝在低電位狀態(tài)，使與門(mén)4081始終輸出低電平，即無(wú)論控制電路送來(lái)是高電平或是低電平，輸人到光耦6N137的信號(hào)始終都是低電平，從而關(guān)斷功率管。從而達(dá)到過(guò)流保護(hù)。直到將電路的故障排除后，重新啟動(dòng)電路。

　　4 仿真與實(shí)驗(yàn)

　　本設(shè)計(jì)電路在orCAD軟件的仿真圖形如下：

　　向驅(qū)動(dòng)電路輸入，高電平為+15v，低電平為-5v的方波信號(hào)。IGBT的輸出波形如圖3所示：

　　圖3 IGBT輸出信號(hào)

　　根據(jù)前面的原理和分析，該電路的實(shí)際電路輸出波形如圖4所示：

　　圖4實(shí)際電路輸出波形

　　5 結(jié)論

　?。?）該驅(qū)動(dòng)電路能夠?yàn)镮GBT提供+15v和-5V驅(qū)動(dòng)電壓確保IGBT的開(kāi)通和關(guān)斷。

　?。?）具有過(guò)流保護(hù)功能，當(dāng)過(guò)流時(shí)，保護(hù)電路起作用，及時(shí)的關(guān)斷IGBT，防止IGBT損壞。

　?。?）本電路的可根據(jù)負(fù)載的需要?jiǎng)討B(tài)調(diào)節(jié)最大電流，可以有很廣的使用范圍。

　　（4）本設(shè)計(jì)采用分立元件組成驅(qū)動(dòng)電路，降低整個(gè)系統(tǒng)的成本。