一种IGBT电路模块的制作方法

本实用新型涉及电子电路技术领域，尤其涉及一种igbt电路模块。

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。gtr饱和压降低，载流密度大，但驱动电流较大；mosfet驱动功率很小，开关速度快，但导通压降大，载流密度小。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及以上的变流系统如交流电机、变频器、开关电源、照明电路、牵引传动等领域。

igbt驱动电路是控制igbt工作的重要电路，它对igbt的正常运行具有非常重要的影响，采用一套性能良好的驱动电路可缩短开关时间，减少开关损耗，使igbt工作在较理想的开关状态下，同时对产品的运行效率、可靠性和安全性都有重要意义。在有多个igbt单元状态下，现有控制器电路结构无法同步实现对igbt单元的同步运行，需要引入相应的同步电路机制。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，本实用新型提供了一种igbt电路模块，使用同步信号机制，引入缓存器和寄存器来同时触发多个igbt驱动电路在受到信号驱使时，实现同步驱动功能。

为了解决上述问题，本实用新型提出了一种igbt电路模块，所述igbt电路模块包括：第一igbt单元、第二igbt单元、第三igbt单元、第四igbt单元、第一igbt驱动电路、第二igbt驱动电路、第三igbt驱动电路、第四igbt驱动电路、脉冲检测单元、同步配置缓存器、同步配置寄存器，其中：所述第一igbt单元连接所述第一igbt驱动电路，所述第二igbt单元连接所述第二igbt驱动电路，所述第三igbt单元连接所述第三igbt驱动电路，所述第四igbt单元连接所述第四igbt驱动电路，所述脉冲检测单元与同步配置缓存器连接，所述同步配置缓存器与所述同步配置寄存器连接，所述同步配置寄存器连接着所述第一igbt驱动电路、第二igbt驱动电路、第三igbt驱动电路和第四igbt驱动电路。

所述第一igbt驱动电路包括：驱动信号产生电路、升压电路、储能电路、放电电路及负压生成电路，所述驱动信号产生电路的输出端与所述升压电路的输入端连接，所述升压电路的输出端与所述储能电路的输入端连接；所述储能电路的输出端与igbt的受驱动端连接；所述负压生成电路的输入端与所述升压电路的输出端连接，所述负压生成电路的输出端经所述放电电路与所述储能电路的放电端连接。

所述第二igbt驱动电路包括：驱动信号产生电路、升压电路、储能电路、放电电路及负压生成电路，所述驱动信号产生电路的输出端与所述升压电路的输入端连接，所述升压电路的输出端与所述储能电路的输入端连接；所述储能电路的输出端与igbt的受驱动端连接；所述负压生成电路的输入端与所述升压电路的输出端连接，所述负压生成电路的输出端经所述放电电路与所述储能电路的放电端连接。

所述第三igbt驱动电路包括：驱动信号产生电路、升压电路、储能电路、放电电路及负压生成电路，所述驱动信号产生电路的输出端与所述升压电路的输入端连接，所述升压电路的输出端与所述储能电路的输入端连接；所述储能电路的输出端与igbt的受驱动端连接；所述负压生成电路的输入端与所述升压电路的输出端连接，所述负压生成电路的输出端经所述放电电路与所述储能电路的放电端连接.

所述第四igbt驱动电路包括：驱动信号产生电路、升压电路、储能电路、放电电路及负压生成电路，所述驱动信号产生电路的输出端与所述升压电路的输入端连接，所述升压电路的输出端与所述储能电路的输入端连接；所述储能电路的输出端与igbt的受驱动端连接；所述负压生成电路的输入端与所述升压电路的输出端连接，所述负压生成电路的输出端经所述放电电路与所述储能电路的放电端连接。

在本实用新型实施例中，在各igbt驱动电路上同时接入到同步配置寄存器，同步配置寄存器中存在两种驱动状态以作用在igbt驱动电路上，使得igbt驱动电路在外部脉冲控制信号到达时，基于同步配置缓存器来更新同步配置寄存器的状态，而同步配置寄存器所处的两种驱动状态为设备初始化时，程序员写入的两种状态。同步配置缓存器存储的是系列值，该系列值与两种驱动状态所对应，脉冲检测单元实现脉冲控制信号的高低信号检测功能，即当脉冲检测单元侦测到脉冲控制信号存在有效的上升沿脉冲时，同时会触发同步配置缓存器的值更新至时同步控配置寄存器上，基于这种电路设置，在相应的脉冲控制信号到达时，即可完成一个值得更新，从而同步一个驱动状态作用在igbt驱动电路上，使得四路igbt单元受同一个脉冲控制信号的驱使达到同步功能，避免四路信号受四路脉冲控制信号的驱使而无法实现同步驱动，使得整个igbt单元的驱使过程都是同时间和同步过程，满足不同应用场景下的需求。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本实用新型实施例中的igbt电路模块的电路原理图；

图2是本实用新型实施例中的igbt驱动电路的电路原理图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

图1示出了本实用新型实施例中igbt电路模块的电路原理图，所述igbt电路模块包括：第一igbt单元、第二igbt单元、第三igbt单元、第四igbt单元、第一igbt驱动电路、第二igbt驱动电路、第三igbt驱动电路、第四igbt驱动电路、脉冲检测单元、同步配置缓存器、同步配置寄存器，其中：所述第一igbt单元连接所述第一igbt驱动电路，所述第二igbt单元连接所述第二igbt驱动电路，所述第三igbt单元连接所述第三igbt驱动电路，所述第四igbt单元连接所述第四igbt驱动电路，所述脉冲检测单元与同步配置缓存器连接，所述同步配置缓存器与所述同步配置寄存器连接，所述同步配置寄存器连接着所述第一igbt驱动电路、第二igbt驱动电路、第三igbt驱动电路和第四igbt驱动电路。

图2示出了驱动电路的电路原理图，图2所述的驱动电路应用于第一igbt驱动电路、第二igbt驱动电路、第三igbt驱动电路、第四igbt驱动电路，该igbt驱动电路包括：驱动信号产生电路、升压电路、储能电路、放电电路及负压生成电路，所述驱动信号产生电路的输出端与所述升压电路的输入端连接，所述升压电路的输出端与所述储能电路的输入端连接；所述储能电路的输出端与igbt的受驱动端连接；所述负压生成电路的输入端与所述升压电路的输出端连接，所述负压生成电路的输出端经所述放电电路与所述储能电路的放电端连接。这里驱动信号产生电路，用于在受同步配置寄存器作用下可产生正负交替的igbt驱动信号；升压电路，用于将正负交替的所述igbt驱动信号进行升压后输出；储能电路，用于在所述升压电路输出正向电压时进行储能，以驱动所述igbt导通；在所述升压电路输出负向电压时通过所述放电电路进行放电，以关断所述igbt；所述负压生成电路，用于在所述升压电路输出正向电压时进行储能，并生成负电压，并在所述升压电路输出反向电压时，将所述负电压提供给所述放电电路。这里通过设置驱动信号产生电路、升压电路、储能电路、放电电路及负压生成电路组成igbt驱动电路，该igbt驱动电路由于通过升压电路将驱动信号产生电路生成的igbt驱动信号进行升压后输出至储能电路进行充电储能，充电时间短，从而使igbt导通速度较快；并且，升压电路升压后输出的电源还输出至负压生成电路进行充电储能，并并生成一负电压，在储能电路通过放电电路放电时，将该负电压提供给放电电路，使储能电压和该负压两者相互作用，从而使储能电路的电压释放速度加快，进而提高igbt的关断速度，降低igbt的开关损耗。

在本实用新型实施例中，在各igbt驱动电路上同时接入到同步配置寄存器，同步配置寄存器中存在两种驱动状态以作用在igbt驱动电路上，使得igbt驱动电路在外部脉冲控制信号到达时，基于同步配置缓存器来更新同步配置寄存器的状态，而同步配置寄存器所处的两种驱动状态为设备初始化时，程序员写入的两种状态。同步配置缓存器存储的是系列值，该系列值与两种驱动状态所对应，脉冲检测单元实现脉冲控制信号的高低信号检测功能，即当脉冲检测单元侦测到脉冲控制信号存在有效的上升沿脉冲时，同时会触发同步配置缓存器的值更新至时同步控配置寄存器上，基于这种电路设置，在相应的脉冲控制信号到达时，即可完成一个值得更新，从而同步一个驱动状态作用在igbt驱动电路上，使得四路igbt单元受同一个脉冲控制信号的驱使达到同步功能，避免四路信号受四路脉冲控制信号的驱使而无法实现同步驱动，使得整个igbt单元的驱使过程都是同时间和同步过程，满足不同应用场景下的需求。

另外，以上对本实用新型实施例所提供的基于igbt的驱动电路进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。