极管Q2的基极以及三极管Q3的基极分别与信号处理模块的控制信号输出端连接，三极管Ql的集电极、三极管Q2的集电极以及三极管Q3的集电极分别于电源模块的输出端连接，双向TVS 二极管与电阻R2并联后一端连接于电阻Rl作为功率放大模块的输出端的一端，另一端接地；
[0031 ]其中，所述功率放大模块按照如下方式工作:
[0032]三极管Q1、三极管Q2以及三极管Q3的基极逻辑信号分别以gl、g2和g3表示；
[0033]当信号处理模块输出的逻辑信号为gI= I，g2 = 0，g3 = I，功率放大模块输出电压为VclI;
[0034]当信号处理模块输出的逻辑信号为gl= 0，g2 = I，g3 = I，功率放大模块输出的电压为Vcl2;
[0035]当信号处理模块输出的逻辑信号为gI= O，g2 = O，g3 = O，功率放大模块输出的电压为Vel;
[0036]其中，Vcll为功率放大模块输出的驱动电压，一般来说为+15V，Vcl2为功率放大模块输出的测试电压，一般来说为+12V，VeI为功率放大模块输出的关断电压，一般来说为-TL.
[0037]本实施例中，还包括故障检测模块，所述故障检测模块的输入端与被驱动的IGBT的集电极连接，故障检测模块的输出端与信号处理电路的检测输入端连接。
[0038]其中，所述故障检测模块包括二极管D1、电阻R3、比较器Ul以及定时器Tl;
[0039]所述电阻R3的一端连接电源Ucc，另一端连接于二极管Dl的正极，二极管Dl的负极与被驱动的IGBT的集电极连接，比较器Ul的正相端连接于二极管Dl与电阻R3之间的公共连接点，比较器Ul的反相端输入设定参考信号Uref，其中，比较器Ul反相端输入的设定参考信号Uref和电源Ucc由电源模块提供，定时器Tl的第一输入端与比较器Ul的输出端连接，定时器Tl的第二输入端输入控制信号，定时器Tl的输出端与信号处理电路的输入端连接，其中，比较器输出的逻辑信号与光耦隔离单元输出信号X经过定时器Tl处理后得到信号z，当被驱动IGBT的集电极与发射极之间的电压超过设定参考信号时，比较器输出逻辑为1，当有控制信号输入时(即逻辑信号X为O)，则判定被驱动IGBT发生短路，如果检测到IGBT发生短路的时间超过定时器设定的短路保护时间，定时器就输出逻辑信号z到信号处理模块，实现被驱动的IGBT保护。
[0040]本实施例中，还包括输入隔离单元，所述输入隔离单元的输入端与外部电源连接，输入隔离单元的输出端与电源模块的输入端连接，其中，输入隔离单元用于将电源模块与外部电源之间进行电气隔离，可以采用DC-DC隔离变换器、AC-DC隔离变换器以及其他形式的隔离变换器来实现。
[0041 ]本实施例中，还包括光耦隔离单元，所述光耦隔离单元具有两个输入端，其中第一输入端输入驱动信号，即Signall，第二输入端输入测试信号，S卩Signal2，光耦隔离单元具有两个输出端，其中第一输出端X和第二输出端y均与信号处理模块的输入端连接，第一输出端X和故障检测模块的定时器的第二输入端连接，如图所示，光耦隔离单元具有两个结构相同的光耦隔离电路，其中一个输出逻辑信号X到故障检测模块的定时器的第二输入端，输出逻辑信号X和另一个输出逻辑信号y到信号处理模块中。
[0042]最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
【主权项】
1.一种具有多功能的IGBT驱动电路，其特征在于:包括电源模块、信号处理模块以及功率放大模块，所述电源模块向信号处理模块以及功率放大模块供电，所述信号处理模块向功率放大模块输出控制信号，所述功率放大模块根据信号处理模块输出的控制信号输出IGBT驱动信号、IGBT测试信号或者IGBT关断信号。2.根据权利要求1所述具有多功能的IGBT驱动电路，其特征在于:所述功率放大模块包括三极管Ql、三极管Q2、三极管Q3、电阻Rl、电阻R2以及双向TVS二极管； 所述三极管Ql和三极管Q2均为NPN型三极管，三级管Q3为PNP型三极管；电阻Rl的一端与所述三极管Ql的发射极、三极管Q2的发射极以及三极管Q3的发射极连接，电阻Rl的另一端作为功率放大模块的输出端;三极管QI的基极、三极管Q2的基极以及三极管Q3的基极分别与信号处理模块的控制信号输出端连接，三极管Ql的集电极、三极管Q2的集电极以及三极管Q3的集电极分别与电源模块的输出端连接，双向TVS 二极管与电阻R2并联后一端连接于电阻Rl作为功率放大模块的输出端的一端，另一端接地。3.根据权利要求2所述具有多功能的IGBT驱动电路，其特征在于:所述功率放大模块按照如下方式工作: 三极管Ql、三极管Q2以及三极管Q3的基极逻辑信号分别以gl、g2和g3表示； 当信号处理模块输出的逻辑信号为81 = 1^2 = 0^3=1，功率放大模块输出电压为Veil； 当信号处理模块输出的逻辑信号为81=0^2 = 1^3 = 1，功率放大模块输出的电压为Vcl2； 当信号处理模块输出的逻辑信号为gl=0，g2 = 0，g3 = 0，功率放大模块输出的电压为Vel； 其中，Vcl I为功率放大模块输出的驱动电压，Vc 12为功率放大模块输出的测试电压，Ve I为功率放大模块输出的关断电压。4.根据权利要求1所述具有多功能的IGBT驱动电路，其特征在于:还包括故障检测模块，所述故障检测模块的输入端与被驱动的IGBT的集电极连接，故障检测模块的输出端与信号处理电路的检测输入端连接。5.根据权利要求4所述具有多功能的IGBT驱动电路，其特征在于:所述故障检测模块包括二极管Dl、电阻R3、比较器Ul以及定时器Tl; 所述电阻R3的一端连接电源Ucc，另一端连接于二极管Dl的正极，二极管Dl的负极与被驱动的IGBT的集电极连接，比较器Ul的正相端连接于二极管Dl与电阻R3之间的公共连接点，比较器Ul的反相端输入设定参考信号，定时器Tl的第一输入端与比较器Ul的输出端连接，定时器Tl的第二输入端输入控制信号，定时器Tl的输出端与信号处理电路的输入端连接。6.根据权利要求1所述具有多功能的IGBT驱动电路，其特征在于:还包括输入隔离单元，所述输入隔离单元的输入端与外部电源连接，输入隔离单元的输出端与电源模块的输入端连接。7.根据权利要求5所述具有多功能的IGBT驱动电路，其特征在于:还包括光耦隔离单元，所述光耦隔离单元具有两个输入端，其中第一输入端输入驱动信号，第二输入端输入测试信号，光耦隔离单元具有两个输出端，其中第一输出端X和第二输出端y均与信号处理模块的输入端连接，第一输出端X和故障检测模块的定时器的第二输入端连接。
【专利摘要】本发明提供的一种具有多功能的IGBT驱动电路，包括电源模块、信号处理模块以及功率放大模块，所述电源模块向信号处理模块以及功率放大模块供电，所述信号处理模块向功率放大模块输出控制信号，所述功率放大模块根据信号处理模块输出的控制信号输出IGBT驱动信号、IGBT测试信号或者IGBT关断信号，通过这种结构，既能够驱动IGBT在正常使用中工作，而且又能够在不拆卸的情况下进行参数测试，实现对IGBT模块的寄生参数的在线监测，一方面节省人力、物力，提高测试效率，降低使用成本以及提高应用灵活性，另一方面，能够有效避免外界因素的干扰，确保最终测试的准确性，从而能够准确评估IGBT模块的老化状态。
【IPC分类】H02M1/08
【公开号】CN105634251
【申请号】CN201610057013
【发明人】孙鹏菊, 龚灿, 杜雄, 周雒维
【申请人】重庆大学
【公开日】2016年6月1日
【申请日】2016年1月27日