[發明專利]一種數字式的智能IGBT驅動方法及其系統

有效

• 申請號: 201710035772.2
• 申請日: 2017-01-17
• 公開（公告）號: CN107342759B
• 公開（公告）日: 2020-07-10
• 發明（設計）人: 卞月娟;雷仕建;于洋;黃輝
• 申請（專利權）人: 深圳青銅劍技術有限公司
• 主分類號: H03K17/567
• 分類號: H03K17/567
• 代理公司: 深圳新創友知識產權代理有限公司 44223
• 代理人: 江耀純

本發明公開了一種數字式的智能IGBT驅動方法及其系統，其中驅動方法包括步驟S1：上電后，檢測di/dt數據和dv/dt數據；S2：在第n個小時間段內判斷di/dt數據和dv/dt數據是否與預設值相符；S3：對可變門極電阻的陣列模式進行調整；S4：檢測di/dt數據和dv/dt數據，再次執行步驟S2和步驟S3，循環m次，至di/dt數據和dv/dt數據與預設值相符；S5：根據m次循環中記憶存儲的各小時間段的可變門極電阻的陣列模式進行開通或關斷，直至斷電；本發明無需事先選擇IGBT模組的工作方式，亦無須嚴格要求所用IGBT模組均為同一廠家甚至同一批次，可保證每個IGBT模組開通和關斷時間固定。

技術領域

本發明屬于電力電子領域，特別是涉及一種數字式的智能IGBT(Insulated GateBipolar Transistor，絕緣柵雙極型晶體管)驅動方法及其系統。

背景技術

電力電子系統由主電路和控制電路構成。主電路由IGBT等開關器件構成，大功率IGBT運行的環境一般都比較惡劣，其承受的電壓可高至千伏以上，一旦發生故障而未得到及時處理，會引起非常嚴重的后果，甚至安全事故。驅動電路是主電路和控制電路之間的接口，其性能的好壞直接影響整個系統的工作性能。因此，一款好的驅動電路，不僅能使IGBT工作在較為理想的開關狀態，而且對整個系統的安全運行至關重要。

傳統IGBT驅動由分立元器件、純模擬器件組成，能夠實現的保護功能有限，而且即使發生故障，驅動電路也是通過向控制電路發送高低電平或一定寬度的脈沖來報告故障，并將系統所有功能關閉以保護IGBT，而沒有對故障信息進行記錄，因此不能將故障原因進行分析，以針對性的解決故障問題。此外，對于傳統的IGBT驅動，每一款驅動器只適用于對應型號的IGBT，兼容性較差。

近些年來，隨著電力電子技術的發展，出現了數字式IGBT驅動，它不僅解決了上述問題，還能夠控制IGBT的通斷，減小開關延遲和米勒平臺時間，減小開關損耗。但目前現有的數字式驅動仍存在如下不足：

(1)僅作為邏輯處理，對于不同系列、不同型號的IGBT模組，并不能都在設定的時間內，以與預設值相符的dv/dt和di/dt進行開通和關斷，故而不能完全達到其宣稱的智能化。

(2)對于IGBT模組的串聯及并聯應用，仍然是有針對性的分開論述，或是雖放在一起，但仍需要事先選擇單管、串聯或并聯方式才能實現相應的串并聯應用，且要求使用同一廠家、同一批次的IGBT模組，這無疑對IGBT模組的串并聯應用有所限制。

以上背景技術內容的公開僅用于輔助理解本發明的發明構思及技術方案，其并不必然屬于本專利申請的現有技術，在沒有明確的證據表明上述內容在本專利申請的申請日已經公開的情況下，上述背景技術不應當用于評價本申請的新穎性和創造性。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提出一種數字式的智能IGBT驅動方法及其系統，其中，本發明提出一種數字式的智能IGBT驅動方法，用于控制IGBT模組在上電與斷電之間以一個固定的時間開通或關斷，包括以下步驟：

S1：上電后，檢測一個開通或關斷時間段內第n個小時間段的di/dt數據和dv/dt數據；

S2：根據獲得的所述di/dt數據和所述dv/dt數據，在第n個小時間段內判斷所述di/dt數據和所述dv/dt數據是否與預設值相符；

S3：根據判斷結果在第n個小時間段內對可變門極電阻的陣列模式進行調整，相應控制IGBT模組的開通或關斷時間的長短，并對此時間段的可變門極電阻對應的陣列模式進行記憶存儲；

S4：檢測第n+1個小時間段的di/dt數據和dv/dt數據，再次執行步驟S2和步驟S3，以此循環m次，直至所述di/dt數據和所述dv/dt數據與預設值相符；