本發(fā)明涉及電力電子技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種IGBT管的驅(qū)動(dòng)電路。

背景技術(shù)：

在相關(guān)技術(shù)中，大多采用軟件方法對(duì)輸入至IGBT管的PWM控制信號(hào)的脈沖寬度進(jìn)行限制，但是軟件方法存在以下缺點(diǎn)，其一是，可能因程序跑飛或者死機(jī)造成脈寬限制遺漏，其二是，在控制芯片至IGBT管的G極，有較多的控制電子元器件，在PWM控制信號(hào)傳輸中途，如果有其他脈沖加載到G極，也會(huì)損壞IGBT管。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問(wèn)題之一。為此，本發(fā)明的目的在于提出一種IGBT管的驅(qū)動(dòng)電路，該驅(qū)動(dòng)電路能夠以硬件方式限制PWM控制信號(hào)的脈沖寬度，保護(hù)IGBT管。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提出了一種IGBT管的驅(qū)動(dòng)電路，包括：信號(hào)接收端，所述信號(hào)接收端用于接收PWM控制信號(hào)；脈寬檢測(cè)模塊，所述脈寬檢測(cè)模塊的輸入端與所述信號(hào)接收端相連，所述脈寬檢測(cè)模塊用于檢測(cè)所述PWM控制信號(hào)的脈沖寬度并輸出檢測(cè)信號(hào)；驅(qū)動(dòng)模塊，所述驅(qū)動(dòng)模塊的輸出端與所述IGBT管的G極相連，所述驅(qū)動(dòng)模塊用于驅(qū)動(dòng)所述IGBT管；比較模塊，所述比較模塊的輸入端與所述脈寬檢測(cè)模塊的輸出端相連，所述比較模塊的輸出端與所述驅(qū)動(dòng)模塊的輸入端相連，所述比較模塊根據(jù)所述檢測(cè)信號(hào)判斷所述脈沖寬度是否大于預(yù)設(shè)寬度，如果所述脈沖寬度大于所述預(yù)設(shè)寬度，則將所述脈沖寬度限制至所述預(yù)設(shè)寬度，并將限制后的PWM控制信號(hào)輸出至所述驅(qū)動(dòng)模塊，以使所述驅(qū)動(dòng)模塊根據(jù)所述限制后的PWM控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)所述IGBT管。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例提出的IGBT管的驅(qū)動(dòng)電路，通過(guò)脈寬檢測(cè)模塊檢測(cè)PWM控制信號(hào)的脈沖寬度并輸出檢測(cè)信號(hào)，比較模塊根據(jù)檢測(cè)信號(hào)判斷脈沖寬度是否大于預(yù)設(shè)寬度，如果脈沖寬度大于預(yù)設(shè)寬度，則將脈沖寬度限制至預(yù)設(shè)寬度，并將限制后的PWM控制信號(hào)輸出至驅(qū)動(dòng)模塊，以使驅(qū)動(dòng)模塊根據(jù)限制后的PWM控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)IGBT管，從而能夠以硬件方式限制PWM控制信號(hào)的脈沖寬度，更好地保護(hù)IGBT管，防止IGBT管因脈寬過(guò)寬而損壞。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述脈寬檢測(cè)模塊包括：第一二極管，所述第一二極管的陽(yáng)極作為所述脈寬檢測(cè)模塊的輸入端與所述信號(hào)接收端相連；第一電阻，所述第一電阻的一端與所述第一二極管的陰極相連；第一電容，所述第一電容的一端與所述第一電阻的另一端相連，所述第一電容的另一端接地，所述第一電容與所述第一電阻之間具有第一節(jié)點(diǎn)，所述第一節(jié)點(diǎn)作為所述脈寬檢測(cè)模塊的輸出端；第二電阻；第一開(kāi)關(guān)管，所述第一開(kāi)關(guān)管的一端與所述第一節(jié)點(diǎn)相連，所述第一開(kāi)關(guān)管的另一端接地，所述第一開(kāi)關(guān)管的控制端通過(guò)所述第二電阻與所述信號(hào)接收端相連。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述比較模塊包括：提供第一參考電壓的電壓提供單元：第一比較器，所述第一比較器的正輸入端與所述脈寬檢測(cè)模塊的輸出端相連，所述第一比較器的負(fù)輸入端與所述電壓提供電路相連；第三電阻，所述第三電阻的一端與所述第一比較器的輸出端相連，所述第三電阻的另一端與第一預(yù)設(shè)電源相連；第一輸入單元，所述第一輸入單元的輸入端與所述第一比較器的輸出端相連，所述第一輸入單元根據(jù)所述第一比較器的輸出信號(hào)生成第一比較信號(hào)；第二輸入單元，所述第二輸入單元的輸入端與所述信號(hào)接收端相連，所述第二輸入單元根據(jù)所述PWM控制信號(hào)生成第二比較信號(hào)；第二比較器，所述第二比較器的正輸入端與所述第一輸入單元的輸出端相連以獲取所述第一比較信號(hào)，所述第二比較器的負(fù)輸入端與所述第二輸入單元相連以獲取所述第二比較信號(hào)，所述第二比較器的輸出端作為所述比較模塊的輸出端；第四電阻，所述第四電阻的一端與所述第二比較器的輸出端相連，所述第四電阻的另一端與所述第一預(yù)設(shè)電源相連。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述電壓提供單元包括：串聯(lián)的第五電阻和第六電阻，所述第五電阻的一端與所述第一預(yù)設(shè)電源相連，所述第五電阻的另一端與所述第六電阻的一端相連，所述第六電阻的另一端接地，其中，所述第五電阻與所述第六電阻之間具有第二節(jié)點(diǎn)，所述第二節(jié)點(diǎn)與所述第一比較器的負(fù)輸入端相連，以提供所述第一參考電壓。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述第一輸入單元包括：第二二極管，所述第二二極管的陽(yáng)極與所述第一比較器的輸出端相連；第二電容，所述第二電容的一端與所述第二二極管的陰極相連，所述第二電容的另一端接地，所述第二電容與所述第二二極管之間具有第三節(jié)點(diǎn)；第七電阻，所述第七電阻的一端與所述第一預(yù)設(shè)電源相連；第八電阻，所述第八電阻的一端與所述第七電阻的另一端相連，所述第八電阻的另一端接地，所述第七電阻與所述第八電阻之間具有第四節(jié)點(diǎn)，所述第四節(jié)點(diǎn)與所述第三節(jié)點(diǎn)相連后與所述第二比較器的正輸入端相連。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述第二輸入單元包括：第九電阻，所述第九電阻的一端與所述信號(hào)接收端相連；穩(wěn)壓二極管，所述穩(wěn)壓二極管的陰極與所述第九電阻的另一端相連，所述穩(wěn)壓二極管的陽(yáng)極接地，所述穩(wěn)壓二極管與所述第九電阻之間具有第五節(jié)點(diǎn)，所 述第五節(jié)點(diǎn)與所述第二比較器的負(fù)輸入端相連。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述驅(qū)動(dòng)模塊包括：第十電阻和第十一電阻；第二開(kāi)關(guān)管，所述第二開(kāi)關(guān)管的控制端通過(guò)所述第十電阻與所述比較模塊的輸出端相連，所述第二開(kāi)關(guān)管的一端接地，所述第二開(kāi)關(guān)管的另一端通過(guò)所述第十一電阻與第二預(yù)設(shè)電源相連；第十二電阻，所述第十二電阻的一端與所述第二預(yù)設(shè)電源相連，所述第十二電阻的另一端與所述第二開(kāi)關(guān)管的控制端相連；第十三電阻；第三開(kāi)關(guān)管和第四開(kāi)關(guān)管，所述第三開(kāi)關(guān)管的控制端和所述第四開(kāi)關(guān)管的控制端相連后與所述第二開(kāi)關(guān)管的另一端相連，所述第三開(kāi)關(guān)管的一端和所述第四開(kāi)關(guān)管的一端相連后作為所述驅(qū)動(dòng)模塊的輸出端與所述IGBT管的G極相連，所述第三開(kāi)關(guān)管的另一端通過(guò)所述第十三電阻與所述第二預(yù)設(shè)電源相連，所述第四開(kāi)關(guān)管的另一端接地。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述第二開(kāi)關(guān)管為NPN三極管，所述第三開(kāi)關(guān)管為NPN三極管，所述第四開(kāi)關(guān)管為PNP開(kāi)關(guān)管。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述的IGBT管的驅(qū)動(dòng)電路還包括：第一濾波電容，所述第一濾波電容的一端與所述第一預(yù)設(shè)電源相連，所述第一濾波電容的另一端接地。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述的IGBT管的驅(qū)動(dòng)電路還包括：第二濾波電容，所述第二濾波電容的一端與所述第二預(yù)設(shè)電源相連，所述第二濾波電容的另一端接地。

附圖說(shuō)明

圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的IGBT管的驅(qū)動(dòng)電路的方框示意圖；

圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的IGBT管的驅(qū)動(dòng)電路的控制原理的基本框架示意圖；

圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的IGBT管的驅(qū)動(dòng)電路的控制原理圖；

圖4是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的IGBT管的驅(qū)動(dòng)電路的電路原理圖；

圖5-9是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的IGBT管的驅(qū)動(dòng)電路的波形示意圖；以及

圖10是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的IGBT管的驅(qū)動(dòng)電路中電源濾波的電路原理圖。

附圖標(biāo)記：

信號(hào)接收端IN、IGBT管40；

脈寬檢測(cè)模塊10、第一二極管D1、第一電阻R1、第一電容C1、第二電阻R2和第一開(kāi)關(guān)管Q1；

比較模塊30、第一比較器U1、第三電阻R3、第二比較器U2和第四電阻R4；

電壓提供單元301、第五電阻R5和第六電阻R6；

第一輸入單元302、：第二二極管D2、第二電容C2、第七電阻R7和第八電阻R8；

第二輸入單元303、第九電阻R9和穩(wěn)壓二極管ZD；

驅(qū)動(dòng)模塊20、第十電阻R10、第十一電阻R11、第二開(kāi)關(guān)管Q2、第十二電阻R12、第十三電阻R13、第三開(kāi)關(guān)管Q3和第四開(kāi)關(guān)管Q4；

第一預(yù)設(shè)電源VCC、第二預(yù)設(shè)電源VDD；

第一濾波電容C3和第二濾波電容C4。

具體實(shí)施方式

下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。

下面結(jié)合附圖來(lái)描述本發(fā)明實(shí)施例提出的IGBT管的驅(qū)動(dòng)電路，該驅(qū)動(dòng)電路可對(duì)PWM(Pulse Width Modulation，脈沖寬度調(diào)制)控制信號(hào)中過(guò)寬的脈沖寬度進(jìn)行限制。

圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的IGBT管的驅(qū)動(dòng)電路的方框示意圖。如圖1所示，該IGBT管的驅(qū)動(dòng)電路包括：信號(hào)接收端IN、脈寬檢測(cè)模塊10、驅(qū)動(dòng)模塊20和比較模塊30。

其中，信號(hào)接收端IN用于接收PWM控制信號(hào)；脈寬檢測(cè)模塊10的輸入端與信號(hào)接收端IN相連，脈寬檢測(cè)模塊10用于檢測(cè)PWM控制信號(hào)的脈沖寬度并輸出檢測(cè)信號(hào)，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例，檢測(cè)信號(hào)可為檢測(cè)電壓；驅(qū)動(dòng)模塊20的輸出端與IGBT管40的G極(柵極)相連，驅(qū)動(dòng)模塊20用于驅(qū)動(dòng)IGBT管40，其中，IGBT管40的E極(發(fā)射極)接地，IGBT管40的C極(集電極)與供電電路相連，具體地，當(dāng)驅(qū)動(dòng)模塊20輸出高電平時(shí)IGBT管40導(dǎo)通，當(dāng)驅(qū)動(dòng)模塊20輸出低電平時(shí)IGBT管40關(guān)閉。

比較模塊30的輸入端與脈寬檢測(cè)模塊10的輸出端相連，比較模塊30的輸出端與驅(qū)動(dòng)模塊20的輸入端相連，如圖1和圖2所示，比較模塊30根據(jù)檢測(cè)信號(hào)判斷脈沖寬度是否大于預(yù)設(shè)寬度，如果脈沖寬度大于預(yù)設(shè)寬度，則將脈沖寬度限制至預(yù)設(shè)寬度，并將限制后的PWM控制信號(hào)輸出至驅(qū)動(dòng)模塊20，以使驅(qū)動(dòng)模塊20根據(jù)限制后的PWM控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)IGBT管40。而如果脈沖寬度小于或等于預(yù)設(shè)寬度，則不進(jìn)行處理，直接將PWM控制信號(hào)輸出至IGBT管40。

應(yīng)當(dāng)理解的是，PWM控制信號(hào)的脈沖寬度可指PWM控制信號(hào)連續(xù)輸出高電平的時(shí)間，如圖3所示的PWM控制信號(hào)，其中一個(gè)脈沖寬度為T1，另一個(gè)脈沖寬度為T2。

具體而言，如圖3所示，假設(shè)脈沖寬度T1小于預(yù)設(shè)寬度，脈沖寬度T2大于預(yù)設(shè)寬度，那么，當(dāng)信號(hào)接收端IN接收到脈沖寬度為T1的PWM控制信號(hào)時(shí)，比較模塊30根據(jù)脈寬檢測(cè)模塊10輸出的檢測(cè)信號(hào)判斷脈沖寬度T1小于預(yù)設(shè)寬度，比較模塊30不進(jìn)行限制處理，輸出至IGBT管40的脈沖寬度依然為T1；當(dāng)信號(hào)接收端IN接收到脈沖寬度為T2的PWM控制信號(hào)時(shí)，比較模塊30根據(jù)脈寬檢測(cè)模塊10輸出的檢測(cè)信號(hào)判斷脈沖寬度T2大于預(yù)設(shè) 寬度，比較模塊30對(duì)PWM控制信號(hào)進(jìn)行限制處理，將超出脈寬限制掉，輸出至IGBT管40的脈沖寬度為預(yù)設(shè)寬度，從而將脈沖寬度限制在安全規(guī)格范圍內(nèi)，避免IGBT管損壞。

由此，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例提出的IGBT管的驅(qū)動(dòng)電路，通過(guò)脈寬檢測(cè)模塊10檢測(cè)PWM控制信號(hào)的脈沖寬度并輸出檢測(cè)信號(hào)，比較模塊30根據(jù)檢測(cè)信號(hào)判斷脈沖寬度是否大于預(yù)設(shè)寬度，如果脈沖寬度大于預(yù)設(shè)寬度，則將脈沖寬度限制至預(yù)設(shè)寬度，并將限制后的PWM控制信號(hào)輸出至驅(qū)動(dòng)模塊20，以使驅(qū)動(dòng)模塊20根據(jù)限制后的PWM控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)IGBT管40，從而能夠以硬件方式限制PWM控制信號(hào)的脈沖寬度，更好地保護(hù)IGBT管，防止IGBT管因脈寬過(guò)寬而損壞。

下面結(jié)合圖4-圖9對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的脈寬檢測(cè)模塊10、驅(qū)動(dòng)模塊20和比較模塊30的具體電路結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)描述。

如圖4所示，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，脈寬檢測(cè)模塊10包括：第一二極管D1、第一電阻R1、第一電容C1、第二電阻R2和第一開(kāi)關(guān)管Q1。

其中，第一二極管D1的陽(yáng)極作為脈寬檢測(cè)模塊10的輸入端與信號(hào)接收端IN相連；第一電阻R1的一端與第一二極管D1的陰極相連；第一電容C1的一端與第一電阻R1的另一端相連，第一電容C1的另一端接地，第一電容C1與第一電阻R1之間具有第一節(jié)點(diǎn)，第一節(jié)點(diǎn)作為脈寬檢測(cè)模塊10的輸出端；第一開(kāi)關(guān)管Q1的一端與第一節(jié)點(diǎn)相連，第一開(kāi)關(guān)管Q1的另一端接地，第一開(kāi)關(guān)管Q1的控制端通過(guò)第二電阻R2與信號(hào)接收端IN相連。

更具體地，第一開(kāi)關(guān)管Q1可為PNP三極管，第一開(kāi)關(guān)管Q1的一端為PNP三極管的發(fā)射極，第一開(kāi)關(guān)管Q1的另一端為PNP三極管的集電極，第一開(kāi)關(guān)管Q1的控制端為PNP三極管的基極。

需要說(shuō)明的是，第一二極管D1、第一電阻R1、第一電容C1、第二電阻R2和第一開(kāi)關(guān)管Q1構(gòu)成了一個(gè)閉環(huán)充放電回路，當(dāng)PWM控制信號(hào)輸出高電平時(shí)，第一二極管D1使得電流只能單向?qū)?，電流通過(guò)第一電阻R1向第一電容C1充電，第一電阻R1可限流；當(dāng)PWM控制信號(hào)輸出低電平時(shí)，第一開(kāi)關(guān)管Q1導(dǎo)通，第一電容C1釋放電壓，第一電容C1清零以在下一個(gè)周期(即下一個(gè)高電平)到來(lái)時(shí)進(jìn)行檢測(cè)。

其中，脈沖寬度的檢測(cè)由第一電容C1的電壓決定，即言，當(dāng)脈沖寬度大于預(yù)設(shè)寬度時(shí)，第一電容C1的電壓將會(huì)超過(guò)預(yù)設(shè)范圍，當(dāng)脈沖寬度小于預(yù)設(shè)寬度時(shí)，第一電容C1的電壓將在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，這樣通過(guò)第一電容C1的電壓即可判斷脈沖寬度是否過(guò)寬。

如圖4所示，比較模塊30包括：電壓提供單元301、第一比較器U1、第三電阻R3、第一輸入單元302、第二輸入單元303、第二比較器U2和第四電阻R4。

其中，電壓提供單元301用于提供第一參考電壓：第一比較器U1的正輸入端2與脈寬檢測(cè)模塊10的輸出端即第一節(jié)點(diǎn)相連，第一比較器U1的負(fù)輸入端3與電壓提供電路301 相連；第三電阻R3的一端與第一比較器U1的輸出端7相連，第三電阻R3的另一端與第一預(yù)設(shè)電源VCC相連，例如第一預(yù)設(shè)電源VCC可為+5V直流電源，其中，第一比較器U1的正電源端8與第一預(yù)設(shè)電源VCC相連，第一比較器U1的負(fù)電源端4和接地端1接地，第一比較器U1的BAL端5與B/STB端6相連。

第一輸入單元302的輸入端與第一比較器U1的輸出端7相連，第一輸入單元302根據(jù)第一比較器U1的輸出信號(hào)生成第一比較信號(hào)；第二輸入單元303的輸入端與信號(hào)接收端IN相連，第二輸入單元303根據(jù)PWM控制信號(hào)生成第二比較信號(hào)；第二比較器U2的正輸入端02與第一輸入單元301的輸出端相連以獲取第一比較信號(hào)，第二比較器U2的負(fù)輸入端03與第二輸入單元303相連以獲取第二比較信號(hào)，第二比較器U2的輸出端07作為比較模塊30的輸出端；第四電阻R4的一端與第二比較器U2的輸出端07相連，第四電阻R4的另一端與第一預(yù)設(shè)電源VCC相連。

如圖4所示，電壓提供單元301包括：第五電阻R5和第六電阻R6，其中，第五電阻R5和第六電阻R6串聯(lián)，第五電阻R5的一端與第一預(yù)設(shè)電源VCC相連，第五電阻R5的另一端與第六電阻R6的一端相連，第六電阻R6的另一端接地，其中，第五電阻R5與第六電阻R6之間具有第二節(jié)點(diǎn)，第二節(jié)點(diǎn)與第一比較器U1的負(fù)輸入端3相連，以提供第一參考電壓。

也就是說(shuō)，第五電阻R5與第六電阻R6對(duì)第一預(yù)設(shè)電源VCC的電壓進(jìn)行分壓，并將分壓后的電壓提供給第一比較器U1的負(fù)輸入端3以作為第一參考電壓。換言之，第五電阻R5和第六電阻R6為第一比較器U1的負(fù)輸入端3提供第一參考電壓。

如圖4所示，第一輸入單元302包括：第二二極管D2、第二電容C2、第七電阻R7和第八電阻R8。

其中，第二二極管D2的陽(yáng)極作為第一輸入單元302的輸入端與第一比較器U1的輸出端7相連，也即與第三電阻R3的一端相連；第二電容C2的一端與第二二極管D2的陰極相連，第二電容C2的另一端接地，第二電容C2與第二二極管D2之間具有第三節(jié)點(diǎn)；第七電阻R7的一端與第一預(yù)設(shè)電源VCC相連；第八電阻R8的一端與第七電阻R7的另一端相連，第八電阻R8的另一端接地，第七電阻R7與第八電阻R8之間具有第四節(jié)點(diǎn)，第四節(jié)點(diǎn)與第三節(jié)點(diǎn)相連后與第二比較器U2的正輸入端02相連，第四節(jié)點(diǎn)與第三節(jié)點(diǎn)相連后作為第一輸入單元302的輸出端。

需要說(shuō)明的是，第二電容C2用于濾除噪音，第七電阻R7和第八電阻R8用于抬高第一比較器U1的輸出電位，其中，第七電阻R7和第八電阻R8提供的分壓電壓保證第二比較器U2的正輸入端02在第一比較器U1輸出低電平時(shí)有一個(gè)基準(zhǔn)電壓，該基準(zhǔn)電壓不影響PWM控制信號(hào)的低電平波形，即比較模塊30不對(duì)低電平進(jìn)行限制，IGBT管40在PWM 控制信號(hào)為低電平時(shí)關(guān)閉。

如圖4所示，第二輸入單元303包括：第九電阻R9和穩(wěn)壓二極管ZD。其中，第九電阻R9的一端作為第二輸入單元303的輸入端與信號(hào)接收端IN相連；穩(wěn)壓二極管ZD的陰極與第九電阻R9的另一端相連，穩(wěn)壓二極管ZD的陽(yáng)極接地，穩(wěn)壓二極管ZD與第九電阻R9之間具有第五節(jié)點(diǎn)，第五節(jié)點(diǎn)作為第二輸入單元303的輸出端與第二比較器U2的負(fù)輸入端03相連。

需要說(shuō)明的是，第九電阻R9和穩(wěn)壓二極管ZD為第二比較器U2的負(fù)輸入端03提供負(fù)端比較電壓。

如圖4所示，驅(qū)動(dòng)模塊20包括：第十電阻R10、第十一電阻R11、第二開(kāi)關(guān)管Q2、第十二電阻R12、第十三電阻R13、第三開(kāi)關(guān)管Q3和第四開(kāi)關(guān)管Q4。

其中，第二開(kāi)關(guān)管Q2的控制端通過(guò)第十電阻R10與比較模塊30的輸出端相連，也即第十電阻R10的一端與比較模塊30的輸出端相連，第十電阻R10的另一端與第二開(kāi)關(guān)管Q2的控制端相連，第十電阻R10的一端作為驅(qū)動(dòng)模塊20的輸入端，第二開(kāi)關(guān)管Q2的一端接地，第二開(kāi)關(guān)管Q2的另一端通過(guò)第十一電阻R11與第二預(yù)設(shè)電源VDD+相連，例如第二預(yù)設(shè)電源VDD+可為+18V的直流電源，第十二電阻R12的一端與第二預(yù)設(shè)電源VDD相連，第十二電阻R12的另一端與第二開(kāi)關(guān)管Q2的控制端相連；第三開(kāi)關(guān)管Q3的控制端和第四開(kāi)關(guān)管Q4的控制端相連后與第二開(kāi)關(guān)管Q2的另一端相連，第三開(kāi)關(guān)管Q3的一端和第四開(kāi)關(guān)管Q4的一端相連后作為驅(qū)動(dòng)模塊20的輸出端與IGBT管40的G極相連，第三開(kāi)關(guān)管Q3的另一端通過(guò)第十三電阻R13與第二預(yù)設(shè)電源VDD相連，第四開(kāi)關(guān)管Q4的另一端接地。

具體地，第二開(kāi)關(guān)管Q2可為NPN三極管，第二開(kāi)關(guān)管Q2的一端可為NPN三極管的發(fā)射極，第二開(kāi)關(guān)管Q2的另一端可為NPN三極管的集電極，第二開(kāi)關(guān)管Q2的控制端可為NPN三極管的基極；第三開(kāi)關(guān)管Q2可為NPN三極管，第三開(kāi)關(guān)管Q2的一端可為NPN三極管的發(fā)射極，第三開(kāi)關(guān)管Q2的另一端可為NPN三極管的集電極，第三開(kāi)關(guān)管Q2的控制端可為NPN三極管的基極；第四開(kāi)關(guān)管Q4可為PNP開(kāi)關(guān)管，第四開(kāi)關(guān)管Q4的一端可為PNP開(kāi)關(guān)管的發(fā)射極，第四開(kāi)關(guān)管Q4的另一端可為PNP開(kāi)關(guān)管的集電極，第四開(kāi)關(guān)管Q4的控制端可為PNP開(kāi)關(guān)管的基極。

需要說(shuō)明的是，第十電阻R10、第十一電阻R11、第二開(kāi)關(guān)管Q2、第十二電阻R12、第十三電阻R13、第三開(kāi)關(guān)管Q3和第四開(kāi)關(guān)管Q4構(gòu)成推挽電路，用于放大信號(hào)，例如放大電流。

具體地，圖4實(shí)施例的工作原理如下：

當(dāng)PWM控制信號(hào)的高電平輸入時(shí)，經(jīng)過(guò)第一二極管D1和第一電阻R1限流單向?qū)Φ? 一電容C1充電，其中，PWM控制信號(hào)的波形和第一電容C1的電壓波形分別如圖5中a1和a2所示，第一電容C1的一端接第一比較器U1的正輸入端2，這樣第一電容C1的電壓與第一比較器U1的負(fù)輸入端3的第一參考電壓進(jìn)行比較，如果PWM控制信號(hào)的脈沖寬度未超出預(yù)設(shè)寬度即高電平的持續(xù)輸出時(shí)間小于預(yù)設(shè)時(shí)間，第一電容C1的電位低于第一參考電壓，第一比較器U1輸出低電平；如果PWM控制信號(hào)的脈沖寬度超出預(yù)設(shè)寬度，第一比較器U1對(duì)未超出的部分輸出低電平，并對(duì)超出的部分輸出高電平，直至PWM控制信號(hào)的低電平來(lái)臨；當(dāng)PWM控制信號(hào)的低電平來(lái)臨時(shí)，第一開(kāi)關(guān)管Q1導(dǎo)通，對(duì)第一電容C1放電，準(zhǔn)備進(jìn)入下一個(gè)周期。

第一比較器U1的輸出信號(hào)經(jīng)過(guò)第三電阻R3上拉、第二二極管D2單向?qū)?、第二電容C2濾波后，與第七電阻R7和第八電阻R8提供的分壓電壓疊加，疊加后的信號(hào)輸入到第二比較器U2的正輸入端02，以使第二比較器U2的正輸入端02獲取第一比較信號(hào)，其中，PWM控制信號(hào)的波形和第二比較器U2的正輸入端02的電壓波形分別如圖6中a1和a3所示，在脈沖寬度大于預(yù)設(shè)寬度時(shí)，對(duì)于脈沖寬度中的超出部分，第二比較器U2的正輸入端02的電壓波形如圖6中b1所示。

第二比較器U2的正輸入端02接收到第一比較信號(hào)之后，將其與負(fù)輸入端03的第二比較信號(hào)進(jìn)行對(duì)比，第二比較器U2的輸出端07輸出相應(yīng)波形。在脈沖寬度小于或等于預(yù)設(shè)寬度時(shí)，PWM控制信號(hào)的波形和第二比較器U2的輸出端07的電壓波形分別如圖7中a11和a41所示；在脈沖寬度大于預(yù)設(shè)寬度時(shí)，PWM控制信號(hào)的波形和第二比較器U2的輸出端07的電壓波形分別如圖8中a12和a42所示，對(duì)于脈沖寬度中的超出部分，第二比較器U2的輸出端07的電壓波形如圖8中b1所示。

驅(qū)動(dòng)模塊20接收到第二比較器U2的輸出信號(hào)，第二比較器U2的輸出信號(hào)將經(jīng)過(guò)第二開(kāi)關(guān)管Q2的翻轉(zhuǎn)以及第三開(kāi)關(guān)管Q3和第四開(kāi)關(guān)管Q4的放大之后輸出至IGBT管40的G極(即柵極)，其中，PWM控制信號(hào)的波形和驅(qū)動(dòng)模塊20的輸出電壓波形分別如圖9中a1和a5所示，脈沖寬度中的超出部分如圖9中b1所示。

由此，本發(fā)明實(shí)施例提出的IGBT管的驅(qū)動(dòng)電路，能夠以硬件方式限制PWM控制信號(hào)的脈沖寬度，更好地保護(hù)IGBT管，防止IGBT管因脈寬過(guò)寬而損壞。

另外，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，如圖10所示，IGBT管的驅(qū)動(dòng)電路還包括：第一濾波電容C3，第一濾波電容C3的一端與第一預(yù)設(shè)電源VCC相連，第一濾波電容C3的另一端接地，第一濾波電容C3用于對(duì)第一預(yù)設(shè)電源VCC進(jìn)行濾波。優(yōu)選地，第一濾波電容C3可為電解電容，電解電容的正極與第一預(yù)設(shè)電源VCC相連，電解電容的負(fù)極接地。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，如圖10所示，IGBT管的驅(qū)動(dòng)電路還包括：第二濾波電容C4，第二濾波電容C4的一端與第二預(yù)設(shè)電源VDD相連，第二濾波電容C4的另一端接地， 第二濾波電容C4用于對(duì)第二預(yù)設(shè)電源VDD進(jìn)行濾波。優(yōu)選地，第二濾波電容C4可為電解電容，電解電容的正極與第二預(yù)設(shè)電源VDD相連，電解電容的負(fù)極接地。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語(yǔ)“中心”、“縱向”、“橫向”、“長(zhǎng)度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內(nèi)”、“外”、“順時(shí)針”、“逆時(shí)針”、“軸向”、“徑向”、“周向”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。

此外，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個(gè)該特征。在本發(fā)明的描述中，“多個(gè)”的含義是至少兩個(gè)，例如兩個(gè)，三個(gè)等，除非另有明確具體的限定。

在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語(yǔ)應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通或兩個(gè)元件的相互作用關(guān)系，除非另有明確的限定。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本發(fā)明中的具體含義。

在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接觸，或第一和第二特征通過(guò)中間媒介間接接觸。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本說(shuō)明書(shū)的描述中，參考術(shù)語(yǔ)“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說(shuō)明書(shū)中，對(duì)上述術(shù)語(yǔ)的示意性表述不必須針對(duì)的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說(shuō)明書(shū)中描述的不同實(shí)施例或示例以及不同實(shí)施例或示例的特征進(jìn)行結(jié)合和組合。

盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。