[發(fā)明專利]一種適用于大功率逆變器的IGBT模塊驅(qū)動(dòng)電路

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110358654.8
• 申請(qǐng)日: 2011-11-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102412710A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-04-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 呂懷明;洪敏
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江海得新能源有限公司
• 主分類號(hào): H02M1/08
• 分類號(hào): H02M1/08;H02H7/20
• 代理公司: 杭州天欣專利事務(wù)所 33209
• 代理人: 馮新偉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種適用于大功率逆變器的IGBT模塊驅(qū)動(dòng)電路，主要用于電氣控制。

背景技術(shù)

逆變器廣泛應(yīng)用于風(fēng)能、太陽(yáng)能、變頻器等行業(yè)。近年來(lái)，隨著新能源的迅速發(fā)展，逆變器向大容量、高電壓方向發(fā)展，逆變器開(kāi)關(guān)器件通常是IGBT（絕緣柵型雙極晶體管），其驅(qū)動(dòng)電路有變壓器隔離和光耦隔離兩種隔離形式，IGBT模塊容量越大，則要求驅(qū)動(dòng)電路的容量就越大，IGBT模塊電壓等級(jí)越高，需要驅(qū)動(dòng)電路的隔離電壓越高，因此IGBT模塊的驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)是逆變器的關(guān)鍵。目前變壓器隔離的驅(qū)動(dòng)器有瑞士CONCEPT公司2SC0435T（1700V電壓等級(jí)，每路功率4W，峰值輸出電流35A），德國(guó)INFINEON公司的2ED300C17-ST（1700V電壓等級(jí)，每路功率4W，峰值輸出電流30A），它們的特點(diǎn)功率相對(duì)較大、保護(hù)功能齊全，目前廣泛應(yīng)用于風(fēng)能和光伏逆變器中。但這類驅(qū)動(dòng)器的器件數(shù)量多、價(jià)格昂貴，體積較大，不適合安裝在IGBT表面（連接電纜距離較長(zhǎng)），可靠性降低。

驅(qū)動(dòng)電路采用光耦隔離的器件是寬體光耦，例如HCNW2611或HCNW3120，但是應(yīng)用于690V系統(tǒng)的這類寬體光耦只有驅(qū)動(dòng)光耦，沒(méi)有反饋光耦，這就需要增加一個(gè)反饋光耦，成本增加，體積增大。同時(shí)，寬體光耦的驅(qū)動(dòng)電流有限，峰值最大只有2A，無(wú)法滿足大容量IGBT模塊的需要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)中所存在的上述不足，而提供一種適用于大功率逆變器的IGBT模塊驅(qū)動(dòng)電路。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：該適用于大功率逆變器的IGBT模塊驅(qū)動(dòng)電路，包括全橋DC/DC驅(qū)動(dòng)電源電路、一個(gè)光耦隔離電路、推挽功率放大電路、IGBT過(guò)流檢測(cè)電路、欠壓和故障保護(hù)電路，全橋DC/DC驅(qū)動(dòng)電源電路包括變壓器，光耦隔離電路與推挽功率放大電路、欠壓和故障保護(hù)電路連接，推挽功率放大電路與IGBT驅(qū)動(dòng)電路、IGBT過(guò)流檢測(cè)電路連接，IGBT過(guò)流檢測(cè)電路與IGBT驅(qū)動(dòng)電路連接，欠壓和故障保護(hù)電路，其特征在于還設(shè)置有變壓器反饋過(guò)流信號(hào)電路，變壓器反饋過(guò)流信號(hào)電路包括變壓器輸出反饋電路和變壓器輸入識(shí)別電路，變壓器輸出反饋電路采樣變壓器輸出并反饋給變壓器的輸入，變壓器輸入識(shí)別電路與欠壓和故障保護(hù)電路連接，識(shí)別過(guò)流故障或電源電壓欠壓故障并通過(guò)光耦隔離電路、推挽功率放大電路關(guān)閉IGBT驅(qū)動(dòng)電路。

本發(fā)明所述變壓器輸出反饋電路包括電阻五、三極管五、二極管四?、電阻十二，二極管四正極接變壓器輸出正極，二極管四負(fù)極接三極管五集電極，三極管五發(fā)射極接變壓器輸出負(fù)極，變壓器輸出負(fù)極接驅(qū)動(dòng)地，三極管五基極接電阻五一端，電阻五另一端接電阻十二一端和IGBT過(guò)流檢測(cè)電路，電阻十二另一端接驅(qū)動(dòng)地。

本發(fā)明所述變壓器輸入識(shí)別電路包括二極管一、電容一、電阻一、齊納二極管一，二極管一正極接變壓器輸入一端，二極管一負(fù)極接電容一的一端、電阻一的一端、齊納二極管一負(fù)極，齊納二極管一正極接欠壓和故障保護(hù)電路，電容一另一端、電阻一另一端和電阻二另一端連接在一起并接數(shù)字地。

本發(fā)明所述IGBT過(guò)流檢測(cè)電路包括高壓二極管、電阻十、電阻九、電容四、齊納二極管二、二極管五、電阻六、三極管七，高壓二極管負(fù)極接IGBT驅(qū)動(dòng)電路，高壓二極管正極接電阻九的一端，電阻九另一端分別接齊納二極管二負(fù)極、電容四的一端、電阻十的一端，電阻十另一端接驅(qū)動(dòng)電源輸出正極，齊納二極管二正極接變壓器輸出反饋電路、三極管七發(fā)射極，三極管七集電極、電容四另一端接驅(qū)動(dòng)地，三極管七基極接電阻六的一端，電阻六的另一端接二極管五正極，二極管五負(fù)極接推挽功率放大電路的輸入。

本發(fā)明所述欠壓和故障保護(hù)電路包括電阻二、電阻三、三極管六、二極管七、電阻十一、三極管十，電阻三的一端、電阻十一的一端分別接輸入電源，電阻三另一端分別接三極管十基極、三極管六集電極，三極管六發(fā)射極、三極管十發(fā)射極、電阻二的一端均接數(shù)字地，三極管六基極與電阻二的另一端、變壓器輸入識(shí)別電路連接，電阻十一另一端分別接三極管十集電極、二極管七負(fù)極，二極管七正極接光耦隔離電路。

本發(fā)明的有益效果是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔，成本低，體積小，容量大，可靠性高。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例電路原理圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例典型波形示意圖。

具體實(shí)施方式

結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳盡的描述。