[發明專利]一種IGBT驅動裝置及驅動方法

有效

• 申請號: 201610069956.6
• 申請日: 2016-02-01
• 公開（公告）號: CN107026638B
• 公開（公告）日: 2020-08-11
• 發明（設計）人: 曹超;楊濤;李彥涌;楊樂樂;蔣林;周偉;魏海山;歐陽柳;張東輝;馬龍昌
• 申請（專利權）人: 中車株洲電力機車研究所有限公司
• 主分類號: H03K17/567
• 分類號: H03K17/567
• 代理公司: 北京聿宏知識產權代理有限公司 11372
• 代理人: 張文娟;朱繪

1.一種IGBT驅動裝置，其特征在于，包括：

通信單元，其用于接收PWM信號；

驅動電路單元，其輸出端與IGBT柵極連接，所述驅動電路單元包括：多個驅動電阻支路；

驅動控制單元，其輸入端與所述通信單元連接，輸出端與所述驅動電路單元連接，所述驅動控制單元用于根據IGBT在開通和關斷過程中所處的階段，在相應階段從所述驅動電路單元中選擇所述驅動電阻支路傳輸PWM信號；

所述驅動控制單元還用于在IGBT開通過程中的充電開始時刻和米勒平臺結束時刻以及關斷過程中的放電開始時刻和米勒平臺結束時刻分別從驅動電路單元中選擇驅動電阻支路導通進行PWM信號的傳輸，使所述驅動電路單元中傳輸PWM信號的驅動電阻支路的總阻值分別為第一阻值、第二阻值、第三阻值和第四阻值，第一阻值大于第二阻值，第三阻值小于第四阻值。

2.根據權利要求1所述的IGBT驅動裝置，其特征在于，所述驅動控制單元包括：

多個功率放大模塊，其用于對所述PWM信號進行功率放大，每個功率放大模塊輸出端與多個驅動電阻支路連接；

第一選擇模塊，其用于根據IGBT在開通和關斷過程中所處的階段，在相應階段選擇所述功率放大模塊傳輸PWM信號。

3.根據權利要求2所述的IGBT驅動裝置，其特征在于，所述驅動電路單元包括第一功率放大模塊、第二功率放大模塊、第三功率放大模塊和第四功率放大模塊，第一選擇模塊用于在IGBT開通過程中的充電開始時刻，導通第一和第二功率放大模塊，在IGBT開通過程中的米勒平臺結束時刻和關斷過程中的放電開始時刻，導通所述第一、第二、第三和第四功率放大模塊，在IGBT關斷過程中的米勒平臺結束時刻，導通第三和第四功率放大模塊。

4.根據權利要求2或3所述的IGBT驅動裝置，其特征在于，所述多個驅動電阻支路分為多個開通驅動電阻支路和多個關斷驅動電阻支路，所述功率放大模塊包括：功率放大電路，其用于對所述PWM信號進行功率放大，所述功率放大電路輸出端連接有開通驅動電阻支路和關斷驅動電阻支路；

第二選擇電路，其用于根據PWM信號在IGBT開通過程中選擇開通驅動電阻支路傳輸功率放大后的PWM信號，在IGBT關斷過程中選擇關斷驅動電阻支路傳輸功率放大后的PWM信號。

5.根據權利要求4所述的IGBT驅動裝置，其特征在于，還包括：

第一采集單元，其用于采集所述IGBT柵極電位數據；

第二采集單元，其用于采集所述IGBT發射極電位數據；

第三采集單元，其用于采集所述IGBT集電極電位數據；

第四采集單元，其用于采集所述IGBT輔助發射極電位數據；

數據處理單元，其用于根據采集到的所述電位數據獲得所述IGBT的柵極輔助發射極電壓、集電極輔助發射極電壓、發射極輔助發射極電壓。

6.根據權利要求5所述的IGBT驅動裝置，其特征在于，還包括：

軟短路保護單元，其用于根據所述發射極輔助發射極電壓獲得發射極輔助發射極寄生電流變化率，當所述寄生電流變化率大于預設值時，通過所述驅動電路單元向所述IGBT發送關斷信號。

7.根據權利要求6所述的IGBT驅動裝置，其特征在于，所述驅動控制單元還用于在所述寄生電流變化率大于預設值時從驅動電路單元中選擇驅動電阻支路導通進行所述關斷信號的傳輸，使所述驅動電路單元中傳輸所述關斷信號的驅動電阻支路的總阻值為第五阻值，第五阻值大于第三阻值。

8.一種IGBT驅動方法，其特征在于，包括：

接收PWM信號；

根據IGBT在開通和關斷過程中所處的階段，在相應階段從包括有多個驅動電阻支路的驅動電路單元中選擇驅動電阻支路向IGBT柵極傳輸PWM信號，包括：

在IGBT開通過程中的充電開始時刻和米勒平臺結束時刻以及關斷過程中的放電開始時刻和米勒平臺結束時刻分別從驅動電路單元中選擇驅動電阻支路導通進行PWM信號的傳輸，使所述驅動電路單元中傳輸PWM信號的驅動電阻支路的總阻值分別為第一阻值、第二阻值、第三阻值和第四阻值，第一阻值大于第二阻值，第三阻值小于第四阻值。