IGBT驱动电路的制作方法

igbt驱动电路
技术领域
1.本发明涉及电路技术领域，具体而言，涉及一种igbt驱动电路。


背景技术：

2.目前，常用的igbt驱动器是使用专用的igbt驱动厚模模块，如concept公司的2sc0435t，日本富士公司的exb841。它们具有集成度高的优点。
3.然而，现有的驱动器仅故障状态反馈电平信号，在系统出现驱动故障保护时，难以区分是驱动电路故障还是igbt故障，在需外部控制故障保护复位时，需配置复位信号的硬线接口，导致，成本较高。


技术实现要素：

4.本发明的主要目的在于提供一种igbt驱动电路，以解决现有技术中igbt驱动电路难以及时确定igbt故障的问题。
5.为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种igbt驱动电路，包括隔离电源、驱动单元、采集单元和igbt故障检测单元，其中：隔离电源，分别与外部控制系统电连接和驱动单元，用于接收外部控制系统输出的直流电压，并分别向驱动单元和采集单元供电；驱动单元，与igbt的栅极电连接，用于接收外部控制系统输出的控制脉冲信号，并根据控制脉冲信号控制igbt的导通或截止；采集单元，与igbt的集电极和发射极电连接，用于采集igbt的状态信息，并向外部控制系统反馈状态信息，状态信息包括igbt导通或igbt截止；igbt故障检测单元，分别与采集单元和驱动单元电连接，用于至少根据状态信息，判断igbt是否故障。
6.进一步地，上述igbt驱动电路还包括：光纤隔离单元，分别与隔离电源和驱动单元电连接，光纤隔离单元包括光纤接收模块和光纤发射模块，光纤接收模块用于接收控制脉冲信号，并将控制脉冲信号输出至驱动单元，光纤发射模块用于接收状态信息，并将状态信息发送至外部控制系统，隔离电源还用于向光纤隔离单元供电。
7.进一步地，隔离电源具有第一输出端和第二输出端，igbt驱动电路还包括与第二输出端电连接的线性稳压器，第一输出端与驱动单元和采集单元电连接，线性稳压器的输出端与光纤隔离单元电连接。
8.进一步地，采集单元包括：采样电路，与igbt的集电极和发射极电连接，用于采集集电极与发射极之间的电压；比较器，与采样电路电连接，用于根据集电极与发射极之间的电压，输出状态信息；mos管器件，分别与比较器和光纤发射模块电连接，用于向外部控制系统反馈状态信息，igbt故障检测单元分别与采样电路和驱动单元电连接，用于根据控制脉冲信号、集电极与发射极之间的电压和状态信息，判断igbt是否故障，并在判断结果指示为是的情况下，输出第一故障检测信号，以及在判断结果指示为否的情况下，输出第二故障检测信号。
9.进一步地，根据集电极与发射极之间的电压，输出状态信息，包括：在集电极与发
射极之间的采样电压大于预设阈值的情况下，输出高电平状态，高电平状态用于表征igbt导通；在集电极与发射极之间的采样电压大于预设阈值的情况下，输出低电平状态，低电平状态用于表征igbt截止。
10.进一步地，根据状态信息和控制脉冲信号，判断igbt是否故障，包括：判断驱动单元中是否接收到控制脉冲信号，输出第一判断结果；判断集电极与发射极之间的采样电压是否大于预设阈值，输出第二判断结果；在第一判断结果指示为是，且第二判断结果指示为否的情况下，判断比较器输出的状态信息是否为低电平状态，在判断结果指示为否的情况下，判断igbt故障；在第一判断结果指示为否，且第二判断结果指示为是的情况下，判断比较器输出的状态信息是否为高电平状态，在判断结果指示为否的情况下，判断igbt故障。
11.进一步地，上述igbt驱动电路还包括：故障锁存单元，分别与igbt故障检测单元和驱动单元电连接，用于接收第一故障检测信号，并封锁驱动单元的用于接收控制脉冲信号的输入端。
12.进一步地，上述igbt驱动电路还包括：欠压检测单元，分别与第一输出端和故障锁存单元电连接，用于判断第一输出端的输出电压是否大于过压阈值，并在判断结果指示为是的情况下，输出第三故障检测信号，以及在判断结果指示为否的情况下，输出第四故障检测信号，故障锁存单元还用于接收第三故障检测信号，并封锁驱动单元的用于接收控制脉冲信号的输入端。
13.进一步地，上述故障锁存单元包括：锁存模块，分别与igbt故障检测单元、驱动单元和欠压检测单元电连接，用于接收第一故障检测信号和/或第三故障检测信号，并封锁驱动单元的用于接收控制脉冲信号的输入端；故障反馈模块，分别与锁存模块和外部控制系统电连接，用于接收第一故障检测结果和/或第三故障检测信号，并向外部控制系统发送故障信号。
14.进一步地，上述igbt驱动电路还包括：复位电路，分别与故障锁存单元和外部控制系统电连接，用于接收第二故障检测信号和第四故障检测信号，并向外部控制系统发送恢复请求信号，故障锁存单元还用于在接收到外部控制系统发送的恢复请求信号的情况下，开启驱动单元的用于接收控制脉冲信号的输入端。
15.进一步地，上述故障锁存单元还包括：计时模块，分别与故障反馈模块和复位电路电连接，用于在故障反馈模块向外部控制系统发送故障信号时开始计时，并在满足以下触发条件时向复位电路发送触发信号，触发条件包括：故障反馈模块接收到外部控制系统发送的恢复请求信号，以及计时模块的计时时长大于100ms，复位电路用于在接收到触发信号的情况下，向外部控制系统发送恢复请求信号。
16.应用本发明的技术方案，提供了一种igbt驱动电路，包括隔离电源、驱动单元、采集单元和光纤隔离单元，隔离电源能够接收外部控制系统输出的直流电压，并分别向驱动单元、采集单元和光纤隔离单元供电，驱动单元在接收外部控制系统输出的控制脉冲信号后，根据控制脉冲信号控制igbt的导通或截止，采集单元采集上述igbt的状态信息，并向外部控制系统反馈状态信息，状态信息包括igbt导通或igbt截止，igbt故障检测单元能够至少根据状态信息，判断igbt是否故障，从而通过采样igbt的集电极(c级)电压，并通过采集单元输出开通和关断的状态，实现了igbt的实时状态反馈；并且，通过上述采集单元和上述igbt故障检测单元，能够根据igbt的导通或截止状态，判断该igbt是否故障，从而能够实现
对igbt故障的及时诊断，解决了现有技术中igbt驱动电路难以及时确定igbt故障的问题。
附图说明
17.构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
18.图1示出了根据本发明实施例提供的igbt驱动电路的原理框图；
19.图2示出了根据本发明实施例提供的igbt驱动电路的主逻辑电路图；
20.图3示出了根据本发明实施例提供的igbt驱动电路的实时反馈电路图。
21.其中，上述附图包括以下附图标记：
22.10、隔离电源；20、驱动单元；310、光纤接收模块；311、第一光纤接收器；312、第二光纤接收器；320、光纤发射模块；40、线性稳压器；50、采样电路；60、比较器；70、mos管器件；80、igbt故障检测单元；90、故障锁存单元；100、欠压检测单元；110、复位电路；200、igbt。
具体实施方式
23.需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
24.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
25.需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
26.根据本技术的实施例，提供了一种传感器检测电路。
27.图1是根据本技术实施例的igbt驱动电路的简单示意图。如图1所示，该igbt驱动电路包括：
28.隔离电源10，分别与外部控制系统电连接和驱动单元20，用于接收外部控制系统输出的直流电压，并分别向驱动单元20和采集单元供电；驱动单元20，与igbt200的栅极(g)电连接，用于接收外部控制系统输出的控制脉冲信号，并根据控制脉冲信号控制igbt200的导通或截止；采集单元，与igbt200的集电极(c)和发射极(e)电连接，用于采集igbt200的状态信息，并向外部控制系统反馈状态信息，状态信息包括igbt200导通或igbt200截止；igbt故障检测单元80，分别与采集单元和驱动单元20电连接，用于至少根据状态信息，判断igbt200是否故障。
29.在本实施例的上述igbt驱动电路中，通过采样igbt的集电极(c级)电压，并通过采集单元输出开通和关断的状态，实现了igbt的实时状态反馈；并且，通过上述采集单元和上
述igbt故障检测单元80，能够根据igbt的导通或截止状态，判断该igbt是否故障，从而能够实现对igbt故障的及时诊断，解决了现有技术中igbt驱动电路难以及时确定igbt故障的问题。
30.在一些可选的实施方式中，上述igbt驱动电路还包括光纤隔离单元，光纤隔离单元分别与隔离电源10和驱动单元20电连接，如图1所示，光纤隔离单元包括光纤接收模块310和光纤发射模块320，光纤接收模块310用于接收控制脉冲信号，并将控制脉冲信号输出至驱动单元20，光纤发射模块320用于接收状态信息，并将状态信息发送至外部控制系统，隔离电源10还用于向光纤隔离单元供电。
31.示例性的，上述隔离电源10具有第一输出端和第二输出端，igbt驱动电路还包括与第二输出端电连接的线性稳压器40，第一输出端与驱动单元20和采集单元电连接，线性稳压器40的输出端与光纤隔离单元电连接。
32.在一些可选的实施方式中，如图1所示，上述采集单元包括采样电路50、比较器60和mos管器件70，其中：采样电路50与igbt的集电极和发射极电连接，用于采集集电极与发射极之间的电压；比较器60与采样电路50电连接，用于根据集电极与发射极之间的电压，输出状态信息；mos管器件70分别与比较器60和光纤发射模块320电连接，用于向外部控制系统反馈状态信息。
33.在上述可选的实施方式中，igbt故障检测单元80分别与采样电路50和驱动单元20电连接，用于根据控制脉冲信号、集电极与发射极之间的电压和状态信息，判断igbt是否故障，并在判断结果指示为是的情况下，输出第一故障检测信号，以及在判断结果指示为否的情况下，输出第二故障检测信号。
34.在一些可选的实施方式中，根据集电极与发射极之间的电压，输出状态信息，包括：在集电极与发射极之间的采样电压大于预设阈值的情况下，输出高电平状态，高电平状态用于表征igbt导通；在集电极与发射极之间的采样电压大于预设阈值的情况下，输出低电平状态，低电平状态用于表征igbt截止。
35.在一些可选的实施方式中，根据状态信息和控制脉冲信号，判断igbt是否故障，包括：判断驱动单元20中是否接收到控制脉冲信号，输出第一判断结果；判断集电极与发射极之间的采样电压是否大于预设阈值，输出第二判断结果；在第一判断结果指示为是，且第二判断结果指示为否的情况下，判断比较器60输出的状态信息是否为低电平状态，在判断结果指示为否的情况下，判断igbt故障；在第一判断结果指示为否，且第二判断结果指示为是的情况下，判断比较器60输出的状态信息是否为高电平状态，在判断结果指示为否的情况下，判断igbt故障。
36.本实施例中igbt开通和关断实时状态可用于外部控制系统多种逻辑控制和故障诊断，具体如下：
37.a、系统仅控制电时(igbt的c极无高压)，igbt驱动电路反馈的状态信息应为低电平状态，否则可诊断为驱动低压电路故障；
38.b、系统有高压电不运行(igbt的c极有高压，无控制脉冲)，igbt驱动电路反馈的状态信息应为高电平状态，否则可诊断为igbt被短接故障；
39.c、系统有控制脉冲运行时，igbt驱动电路输入的pwm脉冲与反馈的pwm脉冲的电平逻辑应始终保持一致，相位差应在一定范围内，否则可诊断为igbt性能异常；
40.d、系统死区控制逻辑。系统可根据检测到上桥臂igbt的关断反馈作为下桥臂igbt的开通控制条件，检测到下桥臂igbt的关断反馈作为上桥臂igbt的开通控制条件，从而确保igbt具备足够的死区时间。
41.在一些可选的实施方式中，如图1所示，上述igbt驱动电路还包括故障锁存单元90，故障锁存单元90分别与igbt故障检测单元80和驱动单元20电连接，用于接收第一故障检测信号，并封锁驱动单元20的用于接收控制脉冲信号的输入端。上述故障锁存单元90实现了对驱动电路中的故障(如：电源过欠压故障，igbt检测故障)，进行故障的锁存，并封锁igbt控制脉冲的输出。
42.在一些可选的实施方式中，如图1所示，上述igbt驱动电路还包括欠压检测单元100，欠压检测单元100分别与第一输出端和故障锁存单元90电连接，用于判断第一输出端的输出电压是否大于过压阈值，并在判断结果指示为是的情况下，输出第三故障检测信号，以及在判断结果指示为否的情况下，输出第四故障检测信号，故障锁存单元90还用于接收第三故障检测信号，并封锁驱动单元20的用于接收控制脉冲信号的输入端。
43.在一些可选的实施方式中，如图1所示，上述故障锁存单元90包括锁存模块和故障反馈模块，其中：分别与igbt故障检测单元80、驱动单元20和欠压检测单元100电连接，用于接收第一故障检测信号和/或第三故障检测信号，并封锁驱动单元20的用于接收控制脉冲信号的输入端；故障反馈模块分别与锁存模块和外部控制系统电连接，用于接收第一故障检测结果和/或第三故障检测信号，并向外部控制系统发送故障信号。
44.示例性的，故障触发后，至少100ms内处于锁存状态，igbt控制脉冲无输出，发送错误的状态反馈，可确保外部控制器完全检测到故障并故障诊断完毕。
45.在一些可选的实施方式中，如图1所示，上述igbt驱动电路还包括复位电路110，分别与故障锁存单元90和外部控制系统电连接，用于接收第二故障检测信号和第四故障检测信号，并向外部控制系统发送恢复请求信号。
46.示例性的，在故障消失且系统主动封锁控制脉冲100ms后，驱动电路的状态反馈信息才恢复正常，系统可根据反馈状态信号来发送脉冲复位故障保护，相当于是由外部控制器的主动请求复位。
47.在上述可选的实施方式中，故障锁存单元90还用于在接收到外部控制系统发送的恢复请求信号的情况下，开启驱动单元20的用于接收控制脉冲信号的输入端。
48.示例性的，上述故障锁存单元90还包括计时模块，计时模块分别与故障反馈模块和复位电路110电连接，用于在故障反馈模块向外部控制系统发送故障信号时开始计时，并在满足以下触发条件时向复位电路110发送触发信号，触发条件包括：故障反馈模块接收到外部控制系统发送的恢复请求信号，以及计时模块的计时时长大于100ms。此时，复位电路110用于在接收到触发信号的情况下，向外部控制系统发送恢复请求信号。
49.下面将结合图1对本实施例提供的igbt驱动电路的原理进行说明：驱动电路控制电源vin输入后经dcdc开关电源(隔离电源10)后输出两路隔离电源10vcc1和vcc2，其中vcc2通过线性降压器输出+5v，给光纤接收模块310和光纤发射模块320供电；输入输出采用光纤接收模块310和光纤发射模块320实现隔离；输入控制脉冲信号通过逻辑门元器件处理后接入到功率驱动芯片，功率驱动芯片即隔离电源10，具有使能(en)引脚、输入(in)引脚和输出(out)引脚，驱动igbt的栅极(g极)进而控制igbt的开通和关断；通过采样电路50采集
igbt的集电极(c极)与发射极(e极)间电压vce，并通过比较器60电路输出高和低状态，表示igbt的vce电压高和低的状态信息，再通过mos管器件70驱动光纤发射模块320对外系统控制器反馈igbt的vce实时状态信息；欠压检测单元100和igbt故障检测单元80，并联后将状态信号下拉到gnd为故障状态；故障触发后，通过igbt故障检测单元80锁定故障状态，并拉低功率驱动芯片的使能脚封锁控制脉冲的输出，对外状态反馈信号锁定为低电平；故障消失后，由外部控制系统通过控制脉冲来复位故障保护。
50.本实施例中控制脉冲的传输逻辑电路如图2所示，与非门u8-a、与非门u8-b、与非门u8-c和反向器u9-a依次连接，与非门u8-a的一个输入端连接在与非门u8-b和与非门u8-c之间，与非门u8-b的一个输入端连接有电阻r2，功率驱动芯片u10的电源(vcc)引脚连接隔离电源vcc1，pnp管q6的发射极连接隔离电源vcc2，功率驱动芯片u10的使能(en)引脚连接mos管q4的漏极，mos管q4的栅极与电阻r6连接，mos管q4的栅极与源级之间连接有电阻r7，第一光纤接收器311的输出端与接地端之间连接有电容c1，第一光纤接收器311的输出端与pnp管q5之间连接有电阻r4，反相器u8-d与与非门逻辑u8-c之间连接有电阻r5，第一光纤接收器311连接有5v电压，其中：第一光纤接收器311接收控制脉冲信号后经反相器u8-d信号反向，并与故障状态锁存状态输出信号经与非门u8-c处理后，再经反向器u9-a反向后，接入到功率驱动芯片u10的输入(in)引脚，功率放大后驱动igbt的栅极(g极)。
51.本实施例中反馈状态脉冲的传输逻辑电路如图3所示，igbt的集电极(c极)连接串联的电阻r54和电阻r52，电阻r52与接地端之间连接有电阻r51，电阻r52与隔离电源vcc2之间连接有双向触发二极管，电阻r52还与比较器u6-a的负极端连接，比较器u6-a的正极端连接有电阻r48，电阻r48的另一端分别通过电阻r49连接隔离电源vcc2以及通过稳压二极管z3接地，比较器u6-a的正极端与输出端之间连接有电阻r47，比较器u6-a的输出端通过电阻r46连接隔离电源vcc2，比较器u6-a的输出端还与mos管q8连接，mos管q8的栅极与源级之间连接有电阻r45，mos管q8的漏极与mos管q7的漏极连接，mos管q8的源级与mos管q7的源级连接，mos管q8的漏极与源级之间连接有并联的电阻r39和第二光纤接收器312，上述并联结构的一端通过电阻r40连接5v电压，并联结构的另一端连接接地端，mos管q7的栅极分别与电阻r43和电阻r44连接，电阻r43与电容c8并联，电阻r44的另一端连接fault2，其中：从igbt的集电极(c极)、发射极(e极)采样电压vce，经分压采样电路降压后，接入比较器u6-a的负极端，比较后输出高低电平状态，控制mos管q8驱动光纤。
52.故障保护逻辑如图2所示，当故障信号触发时(fault1为低电平0)，信号fault2被置为高电平，此时会使mos管q4打开，功率驱动芯片u10的使能(en)引脚拉低到gnd，从而封锁脉冲输出。
53.故障锁存逻辑如图2所示，在信号fault2被置为高电平1后，在控制脉冲输入有效，即
①
处为高电平，与非门u8-b的输出为低电平，从而实现了fault2故障信号的自锁。
54.故障复位逻辑如图2所示，外部系统控制器接受到故障信息，封锁控制脉冲输入，此时
②
处电压为高电平，pnp管q5和pnp管q6关断，电阻r3和电容c2构成放电电路，时间常数100ms，在系统不输出控制脉冲100ms后，
①
处放电结束为低电平，此后若故障消失，fault2恢复正常低电平0，驱动电路反馈信息恢复正常，系统再输出控制脉冲可实现故障保护的复位。
55.从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：
56.1、igbt故障检测单元能够至少根据状态信息，判断igbt是否故障，从而通过采样igbt的集电极(c级)电压，并通过采集单元输出开通和关断的状态，实现了igbt的实时状态反馈；
57.2、通过上述采集单元和上述igbt故障检测单元，能够根据igbt的导通或截止状态，判断该igbt是否故障，从而能够实现对igbt故障的及时诊断，解决了现有技术中igbt驱动电路难以及时确定igbt故障的问题；
58.3、采用低成本的元器件搭建，简单的电路结构，高可靠性；
59.4、驱动电路的信号接口仅为一组光纤信号，可实现控制pwm脉冲输入、驱动电路实时pwm状态反馈，同时具备驱动故障由外部系统主动复位的功能；
60.5、外部控制系统可以根据控制状态和实时反馈状态信息，综合判定igbt驱动链路上的故障点，以及对igbt运行前的故障预判。
61.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种igbt驱动电路，其特征在于，包括隔离电源、驱动单元、采集单元和igbt故障检测单元，其中：所述隔离电源，分别与外部控制系统电连接和所述驱动单元，用于接收所述外部控制系统输出的直流电压，并分别向所述驱动单元和所述采集单元供电；所述驱动单元，与igbt的栅极电连接，用于接收所述外部控制系统输出的控制脉冲信号，并根据所述控制脉冲信号控制所述igbt的导通或截止；所述采集单元，与所述igbt的集电极和发射极电连接，用于采集所述igbt的状态信息，并向所述外部控制系统反馈所述状态信息，所述状态信息包括所述igbt导通或所述igbt截止；所述igbt故障检测单元，分别与所述采集单元和所述驱动单元电连接，用于至少根据所述状态信息，判断所述igbt是否故障。2.根据权利要求1所述的igbt驱动电路，其特征在于，还包括：光纤隔离单元，分别与所述隔离电源和所述驱动单元电连接，所述光纤隔离单元包括光纤接收模块和光纤发射模块，所述光纤接收模块用于接收所述控制脉冲信号，并将所述控制脉冲信号输出至所述驱动单元，所述光纤发射模块用于接收所述状态信息，并将所述状态信息发送至所述外部控制系统，所述隔离电源还用于向所述光纤隔离单元供电。3.根据权利要求2所述的igbt驱动电路，其特征在于，所述隔离电源具有第一输出端和第二输出端，所述igbt驱动电路还包括与所述第二输出端电连接的线性稳压器，所述第一输出端与所述驱动单元和所述采集单元电连接，所述线性稳压器的输出端与所述光纤隔离单元电连接。4.根据权利要求1至3中任一项所述的igbt驱动电路，其特征在于，所述采集单元包括：采样电路，与所述igbt的集电极和发射极电连接，用于采集所述集电极与所述发射极之间的电压；比较器，与所述采样电路电连接，用于根据所述集电极与所述发射极之间的电压，输出所述状态信息；mos管器件，分别与所述比较器和所述光纤发射模块电连接，用于向所述外部控制系统反馈所述状态信息，所述igbt故障检测单元分别与所述采样电路和所述驱动单元电连接，用于根据所述控制脉冲信号、所述集电极与所述发射极之间的电压和所述状态信息，判断所述igbt是否故障，并在判断结果指示为是的情况下，输出第一故障检测信号，以及在判断结果指示为否的情况下，输出第二故障检测信号。5.根据权利要求4所述的igbt驱动电路，其特征在于，所述根据所述集电极与所述发射极之间的电压，输出所述状态信息，包括：在所述集电极与所述发射极之间的采样电压大于预设阈值的情况下，输出高电平状态，所述高电平状态用于表征所述igbt导通；在所述集电极与所述发射极之间的采样电压大于所述预设阈值的情况下，输出低电平状态，所述低电平状态用于表征所述igbt截止。6.根据权利要求5所述的igbt驱动电路，其特征在于，所述根据所述状态信息和所述控
制脉冲信号，判断所述igbt是否故障，包括：判断所述驱动单元中是否接收到所述控制脉冲信号，输出第一判断结果；判断所述集电极与所述发射极之间的采样电压是否大于所述预设阈值，输出第二判断结果；在所述第一判断结果指示为是，且所述第二判断结果指示为否的情况下，判断所述比较器输出的所述状态信息是否为所述低电平状态，在判断结果指示为否的情况下，判断所述igbt故障；在所述第一判断结果指示为否，且所述第二判断结果指示为是的情况下，判断所述比较器输出的所述状态信息是否为所述高电平状态，在判断结果指示为否的情况下，判断所述igbt故障。7.根据权利要求4所述的igbt驱动电路，其特征在于，还包括：故障锁存单元，分别与所述igbt故障检测单元和所述驱动单元电连接，用于接收所述第一故障检测信号，并封锁所述驱动单元的用于接收所述控制脉冲信号的输入端。8.根据权利要求7所述的igbt驱动电路，其特征在于，还包括：欠压检测单元，分别与所述第一输出端和所述故障锁存单元电连接，用于判断所述第一输出端的输出电压是否大于过压阈值，并在判断结果指示为是的情况下，输出第三故障检测信号，以及在判断结果指示为否的情况下，输出第四故障检测信号，所述故障锁存单元还用于接收所述第三故障检测信号，并封锁所述驱动单元的用于接收所述控制脉冲信号的输入端。9.根据权利要求8所述的igbt驱动电路，其特征在于，所述故障锁存单元包括：锁存模块，分别与所述igbt故障检测单元、所述驱动单元和所述欠压检测单元电连接，用于接收所述第一故障检测信号和/或所述第三故障检测信号，并封锁所述驱动单元的用于接收所述控制脉冲信号的输入端；故障反馈模块，分别与所述锁存模块和所述外部控制系统电连接，用于接收所述第一故障检测结果和/或所述第三故障检测信号，并向所述外部控制系统发送故障信号。10.根据权利要求9所述的igbt驱动电路，其特征在于，还包括：复位电路，分别与所述故障锁存单元和所述外部控制系统电连接，用于接收所述第二故障检测信号和所述第四故障检测信号，并向所述外部控制系统发送恢复请求信号，所述故障锁存单元还用于在接收到外部控制系统发送的所述恢复请求信号的情况下，开启所述驱动单元的用于接收所述控制脉冲信号的输入端。11.根据权利要求10所述的igbt驱动电路，其特征在于，所述故障锁存单元还包括：计时模块，分别与所述故障反馈模块和所述复位电路电连接，用于在所述故障反馈模块向所述外部控制系统发送所述故障信号时开始计时，并在满足以下触发条件时向所述复位电路发送触发信号，所述触发条件包括：所述故障反馈模块接收到外部控制系统发送的所述恢复请求信号，以及所述计时模块的计时时长大于100ms，所述复位电路用于在接收到所述触发信号的情况下，向所述外部控制系统发送所述恢复请求信号。

技术总结
本发明提供了一种IGBT驱动电路，包括：隔离电源，分别与外部控制系统电连接和驱动单元，用于接收外部控制系统输出的直流电压，并分别向驱动单元和采集单元供电；驱动单元，与IGBT的栅极电连接，用于接收外部控制系统输出的控制脉冲信号，并根据控制脉冲信号控制IGBT的导通或截止；采集单元，与IGBT的集电极和发射极电连接，用于采集IGBT的状态信息，并向外部控制系统反馈状态信息，状态信息包括IGBT导通或IGBT截止；IGBT故障检测单元，分别与采集单元和驱动单元电连接，用于至少根据状态信息，判断IGBT是否故障。上述电路解决了现有技术中IGBT驱动电路难以及时确定IGBT故障的问题。题。题。


技术研发人员：武国平 张巴图 徐志平 特木尔巴图 高俊峰 呼木吉力吐 赵泽琦 陈晓可 杨世英 王吉明 郭俊义 闫志军 赵杰 杜潇 赵东江 高永飞 朱红伟
受保护的技术使用者：中国神华能源股份有限公司哈尔乌素露天煤矿
技术研发日：2023.07.14
技术公布日：2023/10/7