[實(shí)用新型]基于IGBT的大功率并聯(lián)電源驅(qū)動(dòng)電路

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201822197340.4
• 申請(qǐng)日: 2018-12-26
• 公開（公告）號(hào): CN209046518U
• 公開（公告）日: 2019-06-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張學(xué)武;金鑫
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 鄭州科創(chuàng)電子有限公司
• 主分類號(hào): H02M1/08
• 分類號(hào): H02M1/08;H03K17/08
• 代理公司: 鄭州中原專利事務(wù)所有限公司 41109
• 代理人: 霍彥偉;李想

基于IGBT的大功率并聯(lián)電源驅(qū)動(dòng)電路：驅(qū)動(dòng)控制模塊通過軟關(guān)斷控制模塊連接推挽放大器，推挽放大器兩個(gè)輸出端分別連接?xùn)艠O開通電阻、柵極關(guān)斷電阻，推挽放大器輸入端高電平時(shí)柵極開通電阻輸出端導(dǎo)通，推挽放大器輸入端低電平時(shí)柵極關(guān)斷電阻輸出端導(dǎo)通，有源鉗位軟開通模塊分別連接推挽放大器輸入端和IGBT集電極。本實(shí)用新型有源鉗位電路通過集電極串聯(lián)具有瞬態(tài)電壓抑制功能的TVS管，檢測(cè)IGBT的VCE兩端電壓超過預(yù)設(shè)的閾值時(shí)，立即將IGBT部分地打開，從而令I(lǐng)GBT的集電極?發(fā)射極電壓得到抑制，使IGBT在線性區(qū)內(nèi)工作。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及大功率并聯(lián)電源驅(qū)動(dòng)領(lǐng)域，具體涉及基于IGBT的大功率并聯(lián)電源驅(qū)動(dòng)電路。

背景技術(shù)

由于絕緣門極晶體管（Insulated Gate Bipolar Transistor,簡(jiǎn)單稱IGBT）集合了MOSFET和BJT的優(yōu)點(diǎn)，在現(xiàn)代電力電子技術(shù)的許多場(chǎng)合都得到了應(yīng)用。隨著IGBT模塊化、大容量化和高頻化的發(fā)展，由其構(gòu)成的大功率感應(yīng)加熱電源裝置已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)。

在IGBT的具體應(yīng)用中，對(duì)于不同的頻率、功率等級(jí)和電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，其驅(qū)動(dòng)和保護(hù)電路各不同。因此，IGBT的驅(qū)動(dòng)電路十分重要，在設(shè)計(jì)時(shí)需考慮多方面問題。

由于單相橋式并聯(lián)諧振逆變器的輸入近似為恒流源，當(dāng)驅(qū)動(dòng)電路執(zhí)行外來保護(hù)信號(hào)時(shí)，應(yīng)使4個(gè)橋臂的IGBT同時(shí)執(zhí)行軟關(guān)斷封鎖脈沖操作，以進(jìn)行保護(hù)。若硬關(guān)斷封鎖脈沖，則會(huì)生產(chǎn)過高的dv/dt，有可能導(dǎo)致IGBT過電壓擊穿損壞或發(fā)生擎住現(xiàn)象。

申請(qǐng)?zhí)枺?01721225247.9具體公開一種“IGBT高頻軟開關(guān)驅(qū)動(dòng)厚膜”，其在使用時(shí)能夠有效的解決大功率電源IGBT的高頻問題。但是在其驅(qū)動(dòng)IGBT時(shí)容易出現(xiàn)IGBT的集電極-發(fā)射極電壓超出線性閾值的問題。IGBT的集電極-發(fā)射極電壓超出線性閾值時(shí)，IGBT工作在非線性區(qū)，導(dǎo)致電源工作效率急速下降，IGBT長(zhǎng)時(shí)間工作在非線性區(qū)也會(huì)導(dǎo)致元器件的使用壽命的縮短或者損壞。

實(shí)用新型內(nèi)容

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供基于IGBT的大功率并聯(lián)電源驅(qū)動(dòng)電路。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案具體為：

基于IGBT的大功率并聯(lián)電源驅(qū)動(dòng)電路：驅(qū)動(dòng)控制模塊通過軟關(guān)斷控制模塊連接推挽放大器，推挽放大器兩個(gè)輸出端分別連接?xùn)艠O開通電阻、柵極關(guān)斷電阻，推挽放大器輸入端高電平時(shí)柵極開通電阻輸出端導(dǎo)通，推挽放大器輸入端低電平時(shí)柵極關(guān)斷電阻輸出端導(dǎo)通，有源鉗位軟開通模塊分別連接推挽放大器輸入端和IGBT集電極。

進(jìn)一步的：有源鉗位軟開通模塊包括TVS管、限流電阻和推挽放大器驅(qū)動(dòng)模塊；TVS管接入IGBT集電極，TVS管通過限流電阻接入推挽放大器驅(qū)動(dòng)模塊并通過推挽放大器驅(qū)動(dòng)模塊驅(qū)動(dòng)推挽放大器。

進(jìn)一步的：所述的驅(qū)動(dòng)控制模塊通過光耦合器連接設(shè)備主控板。

進(jìn)一步的：還包括VCE短路檢測(cè)模塊，IGBT集電極通過兩個(gè)串聯(lián)的二極管連接至VCE短路檢測(cè)模塊，軟關(guān)斷控制模塊和VCE短路檢測(cè)模塊進(jìn)行信號(hào)連接。

進(jìn)一步的：還包括故障反饋模塊，故障反饋模塊接收VCE短路檢測(cè)模塊的信號(hào)并通過光耦反饋故障信號(hào)至設(shè)備主控板。

進(jìn)一步的：驅(qū)動(dòng)控制模塊和故障反饋模塊集成在一塊模塊電路上。

進(jìn)一步的：還包括隔離開關(guān)電源，隔離開關(guān)電源為故障反饋模塊、驅(qū)動(dòng)控制模塊提供電源支持。

進(jìn)一步的：還包括電壓監(jiān)控模塊，電壓監(jiān)控模塊檢測(cè)隔離開關(guān)電源的電源信號(hào)并發(fā)送控制信號(hào)至軟關(guān)斷控制模塊。

相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型的技術(shù)效果為：

1、驅(qū)動(dòng)電路的驅(qū)動(dòng)功率要大，延時(shí)小，頻率高，能滿足大功率感應(yīng)加熱電源的需要。