[實用新型]應用于光伏發電的大功率IGBT并聯驅動電路

有效

• 申請號: 201420083036.6
• 申請日: 2014-02-26
• 公開（公告）號: CN203851012U
• 公開（公告）日: 2014-09-24
• 發明（設計）人: 王鐵鋼;張廣潔
• 申請（專利權）人: 北京天誠同創電氣有限公司
• 主分類號: H02M1/092
• 分類號: H02M1/092
• 代理公司: 北京匯澤知識產權代理有限公司 11228
• 代理人: 黃挺

技術領域

本實用新型涉及大功率光伏發電技術領域，尤其涉及一種應用于光伏發電的大功率IGBT并聯驅動電路。

背景技術

太陽能光伏發電在21世紀占據世界能源消費的重要席位，不但要替代部分常規能源，而且將成為世界能源供應的主體。隨著太陽能光伏并網逆變器單機容量和大型地面電站規模的不斷增大，太陽能光伏并網逆變器的運行效率、安全性和穩定性就越發重要。

在組成太陽能光伏并網逆變器的大容量電力電子設備中，當功率器件流過的電流超過現有電力電子器件的設計范圍，或者為降低功率器件的損耗，提高功率開關器件的載流能力時，可以采用同種功率器件并聯使用的技術方案。只有當并聯的各個功率模塊在靜態與動態均達到理想的對稱均衡狀態，才能最大程度地利用并聯后的功率器件，提高運行效率。因此，對于實際應用的并聯連接而言，優化的對稱條件至關重要。

對于并聯使用的開關器件，為達到動態和靜態均流，需要控制開關器件開通與關斷的驅動信號嚴格保持同步，若驅動電路的輸出阻抗存在偏差，將導致開關時刻的不一致，加劇開關損耗分布的不均衡。傳統的并聯控制有兩種常用模式，一種是由控制器輸出多路同樣的驅動信號，經過調理電路多次處理后，分別送給并聯的絕緣柵雙極型晶體管?(Insulated?Gate?Bipolar?Transistor?，IGBT)驅動模塊（每個IGBT?均有獨立的驅動模塊），這種方式驅動信號存在同步效果不佳，調試復雜、生產效率不高的問題；另一種是控制器輸出一個驅動信號，該驅動信號經過調理電路多次處理后，同時送給并聯IGBT?的無源驅動模塊，這種方式的不足在于驅動信號必須要有足夠大的功率去驅動多個并聯的IGBT及其驅動模塊，且并聯的IGBT及其驅動模塊的數量受驅動信號功率的限制，不利于產品的功能擴展與設計優化。

實用新型內容

有鑒于此，本實用新型要解決的技術問題在于提供一種應用于光伏發電的大功率IGBT并聯驅動電路，可提高并聯驅動信號的同步性。

為解決上述技術問題，本實用新型的技術方案是這樣實現的：

一種應用于光伏發電的大功率IGBT并聯驅動電路，其包括主控制器和多個絕緣柵雙極型晶體管IGBT及其驅動模塊，還包括：

第一光纖發射電路，所述第一光纖發射電路與所述主控制器連接，將主控制器輸出的脈沖寬度調制PWM驅動電信號轉換為多路同步的驅動光信號；

多個第一光纖接收電路，各所述第一光纖接收電路分別與該第一光纖發射電路連接，接收驅動光信號并轉換為驅動電信號輸出至各該IGBT及其驅動模塊，所述IGBT及其驅動模塊接收驅動電信號控制IGBT的開通與關斷；所述IGBT及其驅動模塊檢測到IGBT發生故障時輸出IGBT故障電信號；

第二光纖發射電路，所述第二光纖發射電路連接各該IGBT及其驅動模塊，將多路IGBT故障電信號合成一路并轉換為故障光信號輸出；

第二光纖接收電路，所述第二光纖接收電路分別與所述第二光纖發射電路以及主控制器連接，該第二光纖接收電路將故障光信號轉換為故障電信號輸出至該主控制器。

作為優選方案，所述第一光纖發射電路包括總線驅動器以及多個光纖發射單元；該總線驅動器包括一組輸入端和一組輸出端，所述輸入端與該主控制器連接，所述輸出端設置有多個，且各該輸出端分別連接各所述光纖發射單元的電信號輸入端。

作為優選方案，所述第二光纖發射電路包括三極管和光纖發射單元，所述三極管的基極連接各所述IGBT及其驅動模塊，集電極連接所述光纖發射單元的電信號輸入端，發射極接地。

作為優選方案，所述光纖發射單元包括光纖發射器，該光纖發射器的陽極和陰極之間依次連接有電阻R1和電容C1，所述電阻R1和電容C1之間還連接有電源，且所述電信號輸入端為所述光纖發射器的陰極。

作為優選方案，所述第一光纖接收電路包括光纖接收器，該光纖接收器的電源端和輸出端之間并聯連接有電阻R2和電容C2。

作為優選方案，所述第二光纖接收電路包括光纖接收器，該光纖接收器的電源端和輸出端之間并聯連接有電阻R2和電容C2。

作為優選方案，所述第一光纖接收電路的數量為兩個，所述IGBT及其驅動模塊的數量為兩個。

本實用新型達到的技術效果如下：

1、主控制器輸出的脈沖寬度調制（Pulse?Width?Modulation，PWM）驅動電信號可轉化多路驅動電信號以驅動并聯的IGBT及其驅動模塊，多路驅動電信號的同步性和可靠性提高。