[發明專利]一種全功能IGBT數字驅動器

在審

• 申請號: 201510170086.7
• 申請日: 2015-04-10
• 公開（公告）號: CN104795977A
• 公開（公告）日: 2015-07-22
• 發明（設計）人: 張振興
• 申請（專利權）人: 張振興
• 主分類號: H02M1/088
• 分類號: H02M1/088
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明專利涉及數字驅動器技術領域，特別是指一種全功能IGBT數字驅動器。

背景技術

IGBT(Insulated?Gate?Bipolar?Transistor，絕緣柵雙極型晶體管)具有高頻率、高電壓、大電流、尤其是容易開通和關斷的性能特點，是國際上公認的電力電子技術第三次革命的最具代表性的產品，至今已經發展到第六代，商業化已發展到第五代。目前，IGBT已廣泛應用于國民經濟的各行業中。

隨著大功率IGBT模塊的廣泛應用，作為控制系統與功率系統的關鍵紐帶的IGBT驅動器，得到了很大的發展，但在保護功能上仍在不斷的完善(目前驅動器產品可以提供的保護包括：欠壓保護、Vce過壓保護、短路保護、柵極過壓保護)。用戶在應用中首先需要廠商幫助進行IGBT模塊與驅動器的適配試驗(試驗目的：獲得用戶使用的IGBT模塊工作過程中的參數，然后廠商通過硬件做在PCB板上)，試驗的周期在3到6個月，這種驅動器產品的使用模式會很大程度延緩產品的開發進度。

現有技術一的技術方案

針對驅動器的保護功能來說，目前大功率IGBT模塊應用中，廠商可以提供的保護功能包括：欠壓保護、Vce過壓保護、短路保護(一類短路)、柵極過壓保護。在應用中，用戶需要將使用的IGBT模塊發送到驅動器廠商，由廠商提取IGBT工作時的參數，然后硬件實現在PCB板上。

驅動器的串并聯應用，廠商主要是利用控制電路使IGBT柵極同步，從而達到使多個IGBT串并聯同步的目的。

現有技術一的缺點

(1)驅動器保護功能不夠全面，對第二類短路保護和過流保護不全面；

(2)用戶不掌握驅動保護功能參數，對參數調整和驅動器的運行狀態不了解；

(3)廠商的適配試驗周期長，延緩產品開發進度；

(4)IGBT的串并聯應用中，串聯需要多個IGBT模塊集射極電壓Vce同步，并聯應用需要多個IGBT模塊電流IC同步，現有的驅動器的串并聯功能是直接控制IGBT模塊的柵極同步，而不是直接控制Vce和Ic同步，這屬于等效控制，由于IGBT模塊之間存在細微差異，柵極同步后，Vce和Ic有可能存在不同步的現象。

發明內容

本發明目的是提供一種全功能IGBT數字驅動器，其實現了與電腦通信，用戶可以通過軟件界面將自己的IGBT工作參數下載至驅動器，驅動器重新上電后即可執行新的IGBT運行參數，用戶也可以在軟件中選擇驅動器的工作模式為單管、并聯、串聯，驅動器會根據用戶設置進行工作，利用同步控制器，可以在并聯或串聯應用中，自動調節并聯IGBT使之動態均流或串聯IGBT使之動態均壓，驅動器默認設置為單管驅動。

為了實現上述目的，發明采用了以下的技術方案：一種全功能IGBT數字驅動器，包括同步控制器，所述同步控制器上連接多個驅動器，所述每個驅動器上均連接IGBT，所述驅動器采用數字控制器，實現用戶通過軟件界面對驅動器運行參數進行修改，同時，驅動器內集成有PCB式電流傳感器和電壓檢測電路，可以對集電極電流(Ic)和集射極之間電壓(Vce)進行檢測。

本發明提供一種全功能型大功率IGBT驅動器，包括了欠壓保護、Vce過壓保護、短路保護、柵極過壓保護等保護功能，同時加入了di/dt保護和內部集成過流保護，使得驅動器保護功能更加全面，同時，又可以應用在串聯、并聯、單管的各種工況，用戶可以根據自己的應用需求進行參數調整，不需要廠商為各個產品進行適配試驗，不僅可以加快產品開發進度，使得客戶可以將自己的產品運行狀態調整至最佳。

本專利在多個IGBT模塊串聯或并聯應用中采用了一種新的控制方式，不需要對使用的IGBT模塊進行動態適配，直接檢測輸出電壓Vce或者電流Ic，使電壓Vce或者電流Ic達到更好的同步性。

本發明的有益效果在于：采用上述驅動器后，具備以下優勢：

1、用戶可以根據自己的需求非常靈活修改驅動器的運行參數，同時加入了過流保護，驅動器可以更好的保護IGBT模塊的運行；

2、在串聯或者并聯應用中，通過對電壓和電流的直接同步控制可以達到更好的效果；

3、在串聯或者并聯應用中，用戶不需要進行對IGBT模塊進行特定的動態參數選擇，本驅動器可以在幾毫秒內自動完成系統同步調整，并記錄同步參數。

附圖說明