[實用新型]一種即插型IGBT半橋專用驅動器

有效

• 申請號: 201820340425.0
• 申請日: 2018-03-13
• 公開（公告）號: CN208094429U
• 公開（公告）日: 2018-11-13
• 發明（設計）人: 聞偉;趙海云
• 申請（專利權）人: 南京雙啟新能源科技有限公司
• 主分類號: H02M1/092
• 分類號: H02M1/092;H02M1/44;H02H7/20
• 代理公司: 北京市廣友專利事務所有限責任公司 11237
• 代理人: 張仲波

本實用新型公開了一種即插型IGBT半橋專用驅動器，通過DC/DC變換器為驅動光耦提供隔離電源；互鎖電路用于對輸入的驅動信號進行互鎖保護，并將具有互鎖保護的驅動信號發送到兩個驅動光耦；驅動光耦用于依據所收到的驅動信號驅動與之相連的IGBT工作；退飽和檢測保護電路用于對所述驅動光耦提供退飽和檢測。本實用新型的即插型IGBT半橋專用驅動器，可直接驅動IGBT半橋拓撲，無需搭建外圍電路，并具有驅動輸入信號互鎖和退飽和檢測保護功能，隔離功能，功能齊全，集成度高，安裝方便，可靠性高，移植性好，可應用于風電、光伏、通用變頻器、電焊機、充電機、模塊電源、UPS等各種新能源和傳統工業領域，具有廣闊的市場前景。

技術領域

本實用新型屬于電力電子與功率半導體技術領域，具體涉及一種即插型IGBT 半橋專用驅動器。

背景技術

隨著全球經濟的快速發展，新能源和傳統工業市場對電力電子設備需求旺盛，功率半導體器件正處于快速發展時期。圖1為2008年至2012年我國功率半導體市場的年銷售額柱狀圖。如圖1所示，我國功率半導體市場2008年的銷售額為822 億元，2009年超過870億元，2010年達到957億元，2011年達到1060億元，2011 年功率半導體在我國市場的銷售量占全球的50％，2012年達到1165億元。國內功率半導體器件在未來相當長一段時期內還會保持較高的增長勢頭，年增長率預計將超過20％左右。為了滿足不斷增長的設備需求，同時達到節能降耗的效果，電力電子行業對高性能功率半導體器件的需求也將越來越大。

當前，在電力電子技術領域，國內外功率半導體器件主要應用在輸變電、鋼鐵冶煉、馬達驅動、軌道交通、電源、電焊機等領域。為了保證電源/逆變器系統穩定運行，提高系統的可靠性，功率半導體器件的驅動技術顯得尤為重要。在半導體器件中，絕緣柵雙極型晶體管(Insulated Gate Bipolar Transistor，IGBT)模塊和IGBT驅動器是配套使用的，每使用一個IGBT就需要配套一個IGBT驅動器。目前，對于大功率半導體器件，每款IGBT模塊都有專門的驅動電路模塊，如瑞士 CONCEPT公司開發的匹配市場上所有高壓大功率IGBT模塊的專用驅動模塊。而對于小功率半導體電氣設備，國內外還沒有專門的IGBT專用驅動電路模塊。

現有技術中，國內外在中小功率電氣設備中一般采用光耦驅動，通過對光耦驅動芯片搭建外圍電路，驅動IGBT。美國AVAGO公司是業界內最著名的光耦驅動芯片廠商，其生產的最通用的光耦驅動芯片型號有HCPL-3120、HCPL-316J和 HCPL-332J；另外還有日本東芝公司的TLP250，三菱公司的M57962，夏普公司的PC929以及美國仙童公司的FOD3120，在業界內都有一定的知名度。但上述驅動芯片無一例外的是都需要搭建外圍電路，且需要提供隔離電源，使得系統復雜，驅動環路面積增大，電磁兼容性差，無驅動互鎖設計；每一款驅動電路都需要重新設計調試，無法復制，開發周期長，嚴重影響效率，且可靠性無法保障，不利于項目開發。

實用新型內容

本實用新型針對現有技術中國內外沒有針對中小功率半導體電氣設備的專門的IGBT專用驅動電路模塊，提出了一種即插型IGBT半橋專用驅動器，基于模塊化和即插即用思想，集成DC/DC變換器、驅動光耦芯片和外圍電路于一塊單元板上，具有安裝靈活、集成度高、電磁兼容性好、性價比高、易于維護、可移植、可靠性高等特點。

根據本實用新型的一個方面，提供了一種即插型IGBT半橋專用驅動器，所述驅動器由下列元件電連接組成：一個DC/DC變換器，兩個驅動光耦芯片，退飽和檢測保護電路，互鎖電路；其中，

所述DC/DC變換器與兩個驅動光耦相連，用于分別為兩個驅動光耦提供隔離電源；

所述互鎖電路用于對驅動輸入信號進行互鎖保護，并將具有互鎖保護的驅動輸入信號分別發送到兩個驅動光耦；

所述兩個驅動光耦用于依據所收到的驅動輸入信號分別驅動與之相連的 IGBT工作；