[發(fā)明專利]大功率半導(dǎo)體器件驅(qū)動(dòng)控制裝置及方法、串聯(lián)取電結(jié)構(gòu)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810177964.1
• 申請(qǐng)日: 2018-03-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108183598A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-06-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馮亞?wèn)|;陳永;朱繼紅;陳勇;高成龍;卜建峰;劉正鵬;陸春曉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京合智電力技術(shù)有限公司;南京合智電力科技有限公司;蘇州云電電力科技有限公司
• 主分類號(hào): H02M1/06
• 分類號(hào): H02M1/06;H02M1/08
• 代理公司: 南京申云知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 32274
• 代理人: 洪洋

本發(fā)明涉及一種大功率半導(dǎo)體器件驅(qū)動(dòng)控制裝置及方法、串聯(lián)取電結(jié)構(gòu)，其中大功率半導(dǎo)體器件驅(qū)動(dòng)控制裝置包括信號(hào)處理模塊、通信模塊、驅(qū)動(dòng)模塊以及多個(gè)供電模塊；通信模塊、信號(hào)處理模塊及驅(qū)動(dòng)模塊依次電性連接；多個(gè)冗余供電模塊適于為大功率半導(dǎo)體器件驅(qū)動(dòng)控制裝置供電；信號(hào)處理模塊適于將通信模塊接收的通訊信號(hào)轉(zhuǎn)換為控制命令，以對(duì)驅(qū)動(dòng)模塊進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)大功率半導(dǎo)體器件進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及驅(qū)動(dòng)控制電路，具體而言，涉及一種大功率半導(dǎo)體器件驅(qū)動(dòng)控制裝置及方法、串聯(lián)取電結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

現(xiàn)代工業(yè)的飛速發(fā)展對(duì)電力電子器件的性能和功率的要求越來(lái)越高，大功率電子器件無(wú)論在傳統(tǒng)工業(yè)（電力、機(jī)械、礦冶、交通、化工、輕紡等），還是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)（航天、激光、通信、機(jī)器人等）中均扮演重要角色。由此產(chǎn)生了眾多適應(yīng)不同場(chǎng)合不同特性的耐高壓、大功率的電力電子器件。半導(dǎo)體器件不斷向著小型化、高效率化、高速控制化的目標(biāo)飛躍前進(jìn)。

在器件本身發(fā)展較快的前提下，準(zhǔn)確可靠的驅(qū)動(dòng)模塊的應(yīng)用顯得至關(guān)重要，在一定程度上決定了整個(gè)元件的特性的表現(xiàn)。按照驅(qū)動(dòng)電路加在電力電子器件控制端和公共端之間信號(hào)的性質(zhì)可分為電壓驅(qū)動(dòng)型器件，如IGBT、IEGT、MOSFET、SITH等和電流驅(qū)動(dòng)型器件，如晶閘管、GTO、GTR等。

目前，針對(duì)大功率電子器件的驅(qū)動(dòng)模塊已有少部分產(chǎn)品針對(duì)某一種器件達(dá)到驅(qū)動(dòng)的基本要求，其內(nèi)部邏輯往往過(guò)于單一，在實(shí)際應(yīng)用一旦出現(xiàn)單一元器件故障或異常，往往會(huì)導(dǎo)致半導(dǎo)體器件未能及時(shí)關(guān)合，造成設(shè)備故障或事故。

因此，如何解決上述問(wèn)題是目前亟待解決的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種大功率半導(dǎo)體器件驅(qū)動(dòng)控制裝置及方法、串聯(lián)取電結(jié)構(gòu)，其目的在于通過(guò)對(duì)驅(qū)動(dòng)控制裝置內(nèi)部回路選擇性多重化以解決目前驅(qū)動(dòng)控制裝置內(nèi)部單一回路故障造成的大功率元件不能可靠控制的問(wèn)題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實(shí)施例采用的技術(shù)方案如下：

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種大功率半導(dǎo)體器件驅(qū)動(dòng)控制裝置，包括：信號(hào)處理模塊、通信模塊、驅(qū)動(dòng)模塊以及多個(gè)冗余供電模塊；所述通信模塊、 所述信號(hào)處理模塊及所述驅(qū)動(dòng)模塊依次電性連接；多個(gè)所述冗余供電模塊適于為所述大功率半導(dǎo)體器件驅(qū)動(dòng)控制裝置供電；所述信號(hào)處理模塊適于將所述通信模塊接收的通訊信號(hào)轉(zhuǎn)換為控制命令，以對(duì)所述驅(qū)動(dòng)模塊進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)大功率半導(dǎo)體器件進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。

在本發(fā)明較佳的實(shí)施例中，所述供電模塊包括取能線圈、整流電路以及穩(wěn)壓電路；所述取能線圈適于通過(guò)電磁感應(yīng)從供電線路獲得電流，并經(jīng)過(guò)所述整流電路、所述穩(wěn)壓電路為所述大功率半導(dǎo)體器件驅(qū)動(dòng)控制裝置供電。

在本發(fā)明較佳的實(shí)施例中，所述取能線圈包括環(huán)形鐵芯或磁環(huán)以及繞組；所述繞組環(huán)繞設(shè)置于環(huán)形鐵芯或磁環(huán)上形成副邊并與所述整流電路電性連接；供電線路穿過(guò)所述環(huán)形鐵芯或磁環(huán)作為原邊并通過(guò)電磁感應(yīng)將原邊的電流感應(yīng)到副邊。

在本發(fā)明較佳的實(shí)施例中，所述信號(hào)處理模塊的數(shù)量與所述通信模塊的數(shù)量相同均為多個(gè)，且每個(gè)所述通信接口分別對(duì)應(yīng)一個(gè)所述信號(hào)處理模塊；

各所述信號(hào)處理模塊的信號(hào)輸出端連接一或門(mén)的相應(yīng)輸入端，該或門(mén)的輸出端與所述驅(qū)動(dòng)模塊電性連接，以實(shí)現(xiàn)將多個(gè)信號(hào)統(tǒng)一后對(duì)至少一個(gè)大功率半導(dǎo)體器件進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。

在本發(fā)明較佳的實(shí)施例中，所述信號(hào)處理模塊還適于采集所述大功率半導(dǎo)體器件以及所述大功率半導(dǎo)體器件驅(qū)動(dòng)控制裝置的狀態(tài)信息，形成監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)幀并通過(guò)所述通信模塊發(fā)送給上位機(jī)。

在本發(fā)明較佳的實(shí)施例中，所述通信模塊為電氣接口或光纖接口。

第二方面，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種大功率半導(dǎo)體器件驅(qū)動(dòng)控制方法，所述大功率半導(dǎo)體器件驅(qū)動(dòng)控制方法通過(guò)對(duì)上述的大功率半導(dǎo)體驅(qū)動(dòng)控制裝置中的各模塊進(jìn)行多重配置以提高驅(qū)動(dòng)大功率半導(dǎo)體器件控制的可靠性。