IGBT的一種驅動和過流保護電路的設計

　　正常工作時：

　　當控制電路送來高電平信號時，光耦6N137導通，V1、V2截止，V3導通而V4截止，該驅動電路向IBGT提供+15V的驅動開啟電壓，使IGBT開通。

　　當控制電路送來低電平信號時，光耦6N137截至，VI、V2導通。V4導通而v3截止，該驅動電路向IBGT提供-5v的電壓，使IGBT關閉。

　　當過流時：

　　當電路出現短路故障時，上、下橋直通此時+15V的電壓幾乎全加在IGBT上．產生很大的電流，此時在短路信號檢測電路中v2截止，A點的電位取決于D1、R6、R7和Vces的分壓決定，當主電路正常工作時，且IGBT導通時，A點保持低電平，從而低于B點電位。所有A1輸出低電平，此時V5截止，而c點為高電平，所以正常工作時。輸入到光耦6N137的信號始終和輸出保持一致。當發生過流時，IGBT集電極退飽和，A點電位升高，當高于B電位（即是所設置的電位）時，即是當電流超過設計定值時，A1翻轉而輸出高電平，V5導通，從而將C點的電位箝在低電位狀態，使與門4081始終輸出低電平，即無論控制電路送來是高電平或是低電平，輸人到光耦6N137的信號始終都是低電平，從而關斷功率管。從而達到過流保護。直到將電路的故障排除后，重新啟動電路。

　　4 仿真與實驗

　　本設計電路在orCAD軟件的仿真圖形如下：

　　向驅動電路輸入，高電平為+15v，低電平為-5v的方波信號。IGBT的輸出波形如圖3所示：

　　圖3 IGBT輸出信號

　　根據前面的原理和分析，該電路的實際電路輸出波形如圖4所示：

　　圖4實際電路輸出波形

　　5 結論

　　（1）該驅動電路能夠為IGBT提供+15v和-5V驅動電壓確保IGBT的開通和關斷。

　　（2）具有過流保護功能，當過流時，保護電路起作用，及時的關斷IGBT，防止IGBT損壞。

　　（3）本電路的可根據負載的需要動態調節最大電流，可以有很廣的使用范圍。

　　（4）本設計采用分立元件組成驅動電路，降低整個系統的成本。