[發明專利]驅動保護電路以及航空地面電源裝置

在審

• 申請號: 201710915902.1
• 申請日: 2017-09-30
• 公開（公告）號: CN107612294A
• 公開（公告）日: 2018-01-19
• 發明（設計）人: 江炎聰;鄧甲禮
• 申請（專利權）人: 上海瑞衡機電有限公司
• 主分類號: H02M1/092
• 分類號: H02M1/092;H03K17/567;H02M7/217;H02H7/22
• 代理公司: 上海德昭知識產權代理有限公司31204
• 代理人: 郁旦蓉,劉國華

技術領域

本發明涉及一種電力電子領域，具體涉及一種應用于變頻器的大功率IGBT模塊的驅動保護電路以及包含該驅動保護電路的航空地面電源裝置。

背景技術

隨著社會工業化的發展，絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)因其具有工作頻率高、開關損耗小、元件容器大等優點而被廣泛應用。然而，IGBT在使用過程中需要專門的驅動電路對其進行驅動和保護，且驅動電路的好壞直接影響IGBT的性能和可靠性。

現有的IGBT模塊驅動芯片大多只包括驅動電路模塊，在驅動IGBT模塊運行過程中不能對IGBT進行保護，因此IGBT易損壞。雖然市場上已有包括驅動電路模塊和保護電路模塊的IGBT驅動電路板，但是這種驅動電路板一般只能驅動50A～300A的IGBT模塊，不能驅動600A以上的大功率IGBT模塊。此外，應用大功率IGBT模塊的電路干擾更嚴重，產生的尖峰電壓更高，而現有的驅動電路易產生誤動作或者燒壞。

發明內容

針對上述現有技術的缺點或不足，本發明要解決的技術問題是提供一種用于驅動變頻器的大功率IGBT模塊的驅動保護電路以及包含該驅動保護電路的航空地面電源裝置。

為解決上述技術問題，本發明采用了如下技術方案：

<結構一>

本發明提供一種驅動保護電路，用于驅動變頻器的IGBT模塊，其特征在于，包括：信號生成單元，用于生成驅動信號；驅動保護電路單元，用于根據驅動信號生成驅動IGBT模塊導通或者關斷的開通電壓或者關斷電壓；功率擴展單元，用于將驅動保護電路單元輸出的開通電壓或者關斷電壓進行功率擴展處理；控制電路單元，用于變頻器的啟動或者停止；以及電源單元，用于為驅動保護電路單元和IGBT模塊的發射極提供直流工作電壓，其中，驅動保護電路單元包括IGBT驅動芯片、光電耦合器以及可控硅芯片，IGBT驅動芯片具有多個引腳，信號生成單元的輸出端與IGBT驅動芯片的第一引腳連接，功率擴展單元的輸入端與IGBT驅動芯片的第二引腳連接，功率擴展單元的輸出端與IGBT模塊的柵極連接，電源單元的正、負極分別與IGBT驅動芯片的第三引腳和第四引腳連接，光電耦合器的輸入端的正、負極分別與IGBT驅動芯片的第三引腳和第五引腳連接，光電耦合器的輸出端的正、負極分別與IGBT驅動芯片的第六引腳和可控硅芯片的柵極連接，可控硅芯片的陽極與控制電路單元連接，IGBT驅動芯片的第七引腳與IGBT模塊的集電極連接。

本發明提供的驅動保護電路，還可以具有這樣的特征：其中，控制電路單元與可控硅芯片的陽極之間還設置有單向導通的二極管，用于用于防止干擾信號進入控制電路單元產生誤動作。

本發明提供的驅動保護電路，還可以具有這樣的特征：其中，信號生成單元包括信號生成電路以及三極管，信號生成電路用于生成驅動信號，三極管用于將驅動信號進行放大處理，三極管的基極與信號生成電路連接，三極管的集電極與IGBT模塊的第一引腳連接。

本發明提供的驅動保護電路，還可以具有這樣的特征：其中，功率擴展單元包括并聯的NPN三極管和PNP三極管，NPN三極管的基極與PNP三極管的基極連接在一起并與IGBT驅動芯片的第二引腳連接，NPN三極管的發射極與PNP的發射極連接在一起并與IGBT模塊的柵極連接。

本發明提供的驅動保護電路，還可以具有這樣的特征：其中，IGBT驅動芯片為VLA517-01R型芯片或者EXB841型芯片。

本發明提供的驅動保護電路，還可以具有這樣的特征：其中，IGBT模塊的集電極與IGBT驅動芯片的第七引腳之間還設置有過流保護單元，用于隔離IGBT模塊的過電壓，過流保護單元包括串聯的兩個二極管，一個二極管為MUR1100型二極管，另一個二極管為EAR34型二極管。

本發明提供的驅動保護電路，還可以具有這樣的特征：其中，電源單元包括交流轉直流模塊以及分壓模塊，分壓模塊包括三端穩壓芯片和發光二極管，發光二極管與三端穩壓芯片的接地端連接，三端穩壓芯片為LM7818型穩壓芯片。

本發明提供的驅動保護電路，還可以具有這樣的特征：其中，電源單元包括交流轉直流模塊以及分壓模塊，分壓模塊包括三端穩壓芯片，三端穩壓芯片為LM7820型穩壓芯片。

<結構二>

本發明還提供一種航空地面電源裝置，其特征在于，包括：殼體；

變頻器，設置在殼體內，具有IGBT模塊；以及驅動保護電路，設置在殼體內，用于驅動IGBT模塊，其中，驅動保護電路為上述任一項的驅動保護電路。

發明作用與效果