专利名称：一种绝缘栅双极晶体管的驱动电路的利记博彩app
技术领域：
本实用新型涉及一种电源驱动电路，尤其涉及一种绝缘栅双极晶体管的驱动电路。
背景技术：
绝缘栅双极晶体管是一种新型的电力半导体器件，它是既具有功率场效应晶体管高速、高输入阻抗、易驱动的特点，又具有双极达林顿功率晶体管饱和电压低、电流容量大、 高反压的等优点的电力电子开关器件，其电压型驱动、高输入阻抗、开关速度快、开关功率损耗小、通态压降小等一系列优良特性，使得绝缘栅双极晶体管成为大中功率开关电源、逆变器、高频感应加热、有源滤波器、家用电器等需要电流变换场合的理想功率器件。绝缘栅双极晶体管可用于大到输出数百安电流的变频装置，小到数码相机的闪光灯控制等的电力电子装置。特别是近几年来，变频技术在交流传动领域的应用风起云涌，绝缘栅双极晶体管作为变频器的功率输出器件，其应用同样是日趋广泛。从20世纪90年代中叶开始，绝缘栅双极晶体管国际市场年增长率均为35 %以上，近年来其增长趋势有增无减。绝缘栅双极晶体管有逐步取代功率场效应晶体管和双极达林顿功率晶体管的趋势。绝缘栅双极晶体管是电压驱动型器件，且具有一个2. 5V 5. OV的阈值电压，有一个容性输入阻抗，因此，绝缘栅双极晶体管对栅极电荷集聚很敏感，故此驱动电路必须非常可靠，要保证有一条低阻抗值的放电回路，这就对驱动电路与绝缘栅双极晶体管的布线提出了比较苛刻的要求，其实用性相当依赖于驱动电路。目前绝缘栅双极晶体管栅极驱动电路基本形式有三种1、直接驱动电路，如图1所示，其缺点为A.输入信号与驱动电路没有隔离，频率较高时，容易受到干扰，系统不稳定；B.功率较大时，频率较高时，密勒效应的影响使绝缘栅双极晶体管容易损坏。2、脉冲变压器隔离输出驱动电路，图2所示，其缺点为A.驱动波形质量差；B.脉冲变压器制作困难，成本高；C.功率较大时，频率较高时，密勒效应的影响脉冲变压器副边能量感应到原边造成对驱动信号的干扰。3、光耦隔离输出驱动电路，如图3所示，其缺点为功率较大时，频率较高时，密勒效应的影响互补管的正确开通与关断状态。
实用新型内容本实用新型为解决现有技术问题，提供一种驱动波形稳定、频率范围宽、抗干扰性强的绝缘栅双极晶体管的驱动电路。本实用新型的技术方案是一种绝缘栅双极晶体管的驱动电路，包括信号输入端和驱动输出端，所述驱动输出端与绝缘栅双极晶体管相连接，所述驱动电路设置于靠近绝缘栅双极晶体管，该驱动电路还包括与信号输入端相连接的脉冲整形装置、设置于脉冲整形装置与驱动输出端之间的互补驱动装置和并联于绝缘栅双极晶体管两端的高频电容。由于信号输入端输入的驱动脉冲信号在电路的传送过程中易受分布电容与分布电感的影响而产生变形，将驱动电路设计靠近于绝缘栅双极晶体管，同时脉冲整形装置对信号输入端输送过来的变形的信号进行整形，恢复矩形脉冲的上升与下降沿特性；互补驱动装置广泛应用于绝缘栅双极晶体管的驱动电路中，互补驱动的两个互补管在理论上应该特性一致，但实际上总是有一定的差异，特别在高频驱动情况下，这种特性差异将变得更加明显，主要的影响是互补管输入端的等效电容使驱动波形上升和下降沿变缓慢，造成上互补管和下互补管切换时存在重合区域，形成电源轻微短路，互补管发热影响寿命，同时输出驱动波形产生震荡，互补驱动装置加设脉冲发生装置，对互补管采用正负脉冲驱动，利用正脉冲快速开通上管和关断下管，利用负脉冲快速关断上管和开通下管，缩短过渡时间，大大延长了互补管的寿命，同时保证驱动波形；绝缘栅双极晶体管本身的结构所决定各极间存在着分布电容及射极回路中存在着分布漏感，由于这些参数的存在而对绝缘栅双极晶体管的开通和开关过程造成不利的影响，同时由此带来的高频密勒效应对绝缘栅双极晶体管产生相当严重的危害，极易造成驱动脉冲剧烈波动，甚至造成栅极击穿而晶体管失效，高频电容并联于绝缘栅双极晶体管的门极和发射极两端，将高频密勒效应所产生的对门极的充电能量直接通过高频电容对发射极释放，从而避免进入驱动电路，使门极电位不再快速抬高，驱动波形稳定而不产生强烈震荡。作为优选，所述互补驱动装置包括两个互补管。作为优选，所述互补驱动装置与脉冲整形装置之间设置有反馈装置。采用带反馈的比较器波形整形电路，实现脉冲波形的整形和有效降低互补驱动管的对称要求。作为优选，所述脉冲整形装置通过光耦与信号输入端相连接。将整个驱动电路通过光耦与前端隔离，保证在高频环境下信号的稳定性，不易受干扰。作为优选，所述光耦为快速光耦。光耦的频率需满足驱动频率要求。综上所述，本实用新型具有以下优点1、通过光耦输入信号，抗干扰能力强；2、采用比较器对输入的信号进行整形，使得信号波形稳定，不变形；3、利用正负脉冲驱动减小互补管的开通关断瞬间过渡区，大大延长互补管的寿命；4、比较器加设反馈装置，加速比较器正负电压的切换速度，在脉冲波形的整形的基础上有效降低互补驱动管的对称要求；5、加设高频电容，防止在高频驱动时由于密勒效应损坏绝缘栅双极晶体管。
图1为直接驱动电路结构示意图；图2为脉冲变压器隔离输出驱动电路结构示意图；图3为光耦隔离输出驱动电路结构示意图；图4为本实用新型电路结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图以实施例对本实用新型作进一步说明。一种绝缘栅双极晶体管的驱动电路，如图4所示，包括信号输入端和驱动输出端， 所述驱动输出端与绝缘栅双极晶体管相连接，所述驱动电路设置于靠近绝缘栅双极晶体管，该驱动电路还包括与信号输入端相连接的脉冲整形装置、设置于脉冲整形装置与驱动输出端之间的互补驱动装置和并联于绝缘栅双极晶体管两端的高频电容；所述互补驱动装置包括两个互补管；所述互补驱动装置与脉冲整形装置之间设置有反馈装置；所述脉冲整形装置通过光耦与信号输入端相连接；所述光耦为快速光耦。脉冲整形装置采用比较器，比较器的一个输入接口输入信号，另一个输入接口输入稳定的电压信号，经过比较，输出纯净的脉冲信号；比较器输入信号的一端还连接有反馈装置，反馈装置的另一端连接于比较器的输入端，反馈装置将比较器输出端负载的状态反馈给比较器的输入端，调整比较器的输入信号，稳定比较器输出端脉冲信号的占空比。工作时，信号从信号输入端输入，经过光耦隔离，生成纯净无干扰的波形信号，波形信号经过脉冲整形装置，生成纯净的脉冲波形信号，同时反馈装置将脉冲波形信号反馈至脉冲整形装置的输入端，进一步调整信号的稳定性；脉冲波形信号驱动互补管进行开关， 输出理想的驱动波形至绝缘栅双极晶体管的G极，在绝缘栅双极晶体管的G、E两端并联有高频电容，用于短路高频密勒效应所产生的对G极的充电能量。
权利要求1.一种绝缘栅双极晶体管的驱动电路，包括信号输入端和驱动输出端，所述驱动输出端与绝缘栅双极晶体管相连接，其特征在于所述驱动电路设置于靠近绝缘栅双极晶体管， 该驱动电路还包括与信号输入端相连接的脉冲整形装置、设置于脉冲整形装置与驱动输出端之间的互补驱动装置和并联于绝缘栅双极晶体管两端的高频电容。
2.根据权利要求1所述绝缘栅双极晶体管驱动电路，其特征在于所述互补驱动装置包括两个互补管。
3.根据权利要求2所述绝缘栅双极晶体管驱动电路，其特征在于所述互补驱动装置与脉冲整形装置之间设置有反馈装置。
4.根据权利要求1所述绝缘栅双极晶体管驱动电路，其特征在于所述脉冲整形装置通过光耦与信号输入端相连接。
5.根据权利要求4所述绝缘栅双极晶体管驱动电路，其特征在于所述光耦为快速光華禹。
专利摘要一种绝缘栅双极晶体管的驱动电路，包括信号输入端和驱动输出端，所述驱动输出端与绝缘栅双极晶体管相连接，所述驱动电路设置于靠近绝缘栅双极晶体管，该驱动电路还包括与信号输入端相连接的脉冲整形装置、设置于脉冲整形装置与驱动输出端之间的互补驱动装置和并联于绝缘栅双极晶体管两端的高频电容。本实用新型抗干扰能力强；信号波形稳定，不变形；互补管的寿命长；高频时密勒效应不会损坏绝缘栅双极晶体管，安全可靠。
文档编号H03K19/094GK202004745SQ20112008315
公开日2011年10月5日 申请日期2011年3月25日 优先权日2011年3月25日
发明者姚志恩 申请人:姚志恩