[發明專利]一種用于驅動IGBT的二電平驅動器

在審

• 申請號: 202011191456.2
• 申請日: 2020-10-30
• 公開（公告）號: CN114448211A
• 公開（公告）日: 2022-05-06
• 發明（設計）人: 陳正文;魏海山;歐陽柳;楊樂樂;馬龍昌;朱武;唐威;周思敏;寇晨晨;丁清澍;竇澤春;陳燕平
• 申請（專利權）人: 中車株洲電力機車研究所有限公司
• 主分類號: H02M1/08
• 分類號: H02M1/08;H02M1/32
• 代理公司: 北京聿宏知識產權代理有限公司 11372
• 代理人: 吳大建;金淼

1.一種用于驅動IGBT的二電平驅動器，其特征在于，包括故障鎖存單元、邏輯控制單元、信號邏輯處理單元和功率輸出單元；其中：

所述故障鎖存單元，用于根據接收到的各類故障信號生成并輸出可定時封鎖的故障鎖存信號；

所述邏輯控制單元，其第一輸入端連接所述故障鎖存單元的輸出端，其第一輸出端連接所述信號邏輯處理單元的第一輸入端，用于將所述故障鎖存單元提供的故障鎖存信號轉發給所述信號邏輯處理單元；

所述信號邏輯處理單元，其第二輸入端連接外部控制器的輸出端，其第一輸出端連接所述邏輯控制單元的第二輸入端，用于根據所述控制器提供的PWM輸入信號和所述邏輯控制單元提供的故障鎖存信號，實現對所述PWM輸入信號的互鎖和故障封鎖的處理，并將處理后獲得的PWM脈沖信號提供給所述邏輯控制單元；

所述邏輯控制單元，還用于根據所述信號邏輯處理單元提供的PWM脈沖信號和所述故障鎖存單元提供的故障鎖存信號生成并輸出相應的驅動控制信號；其中，所述PWM脈沖信號決定所述驅動控制信號的高低電平，所述故障鎖存信號操控軟關斷所述驅動控制信號的高低電平；

所述功率輸出單元，其連接所述邏輯控制單元的第二輸出端，用于對所述邏輯控制單元提供的驅動控制信號進行功率轉換，生成并輸出相應的驅動信號，以控制由所述二電平驅動器驅動的IGBT。

2.如權利要求1所述的用于驅動IGBT的二電平驅動器，其特征在于，還包括：

信號隔離單元，其連接在所述信號邏輯處理單元與所述邏輯控制單元之間，用于實現所述PWM脈沖信號與所述故障鎖存信號的隔離。

3.如權利要求1所述的用于驅動IGBT的二電平驅動器，其特征在于，還包括：

電源供電單元，用于將外部輸入電源轉換成所述二電平驅動器用來驅動IGBT的驅動電源；

電源監控單元，其連接所述電源供電單元，用于監測所述電源供電單元輸出的驅動電源，并當所述驅動電源未滿足預設電源條件時，輸出電源故障信號；

狀態監測單元，用于獲取由所述二電平驅動器驅動的IGBT的狀態參數，并當所述狀態參數未滿足預設狀態條件時，輸出狀態故障信號；

相應地，所述故障鎖存單元連接所述電源監控單元和所述狀態監測單元，用于根據所述電源監控單元提供的電源故障信號和所述狀態監測單元提供的狀態故障信號生成并輸出可定時封鎖的故障鎖存信號。

4.如權利要求3所述的用于驅動IGBT的二電平驅動器，其特征在于，所述電源供電單元包括：

EMI濾波子單元，用于對外部輸入電源進行濾波處理；

輔助供電子單元，其連接所述EMI濾波單元，用于將經過濾波處理后的外部輸入電源轉換為輔助電源；

隔離DC/DC子單元，其連接所述輔助供電子單元，用于在所述輔助電源的支持下實現電源的隔離轉換，輸出所述二電平驅動器用來驅動IGBT的驅動電源。

5.如權利要求3所述的用于驅動IGBT的二電平驅動器，其特征在于，所述狀態監測單元包括：

設置子單元，用于設置狀態參數閾值；

監測子單元，用于通過獲取由所述二電平驅動器驅動的IGBT的狀態參數；

比較子單元，其連接所述設置子單元和所述監測子單元，用于將所述狀態參數與所述狀態參數閾值進行比較，并根據比較結果判斷是否輸出狀態故障信號。

6.如權利要求3至5中任一項所述的用于驅動IGBT的二電平驅動器，其特征在于，

所述電源故障信號包括欠壓故障信號；

所述IGBT的狀態參數包括IGBT的門極電壓信號和柵極電壓信號。

7.如權利要求1所述的用于驅動IGBT的二電平驅動器，其特征在于，

所述故障鎖存信號包括內管IGBT的故障鎖存信號和外管IGBT的故障鎖存信號；

所述PWM輸入信號包括內管PWM輸入信號和外管PWM輸入信號；

所述PWM脈沖信號包括內管PWM脈沖信號和外管PWM脈沖信號。