[實用新型]一種IGBT串聯的驅動電路

有效

• 申請號: 202021002265.2
• 申請日: 2020-06-03
• 公開（公告）號: CN211981735U
• 公開（公告）日: 2020-11-20
• 發明（設計）人: 許弟華;胡李卿;蔡可慶
• 申請（專利權）人: 上海澳通韋爾電力電子有限公司
• 主分類號: H02M1/088
• 分類號: H02M1/088
• 代理公司: 上海浙晟知識產權代理事務所(普通合伙) 31345
• 代理人: 楊小雙

本實用新型公開了一種IGBT串聯的驅動電路，屬于電力電子技術領域。它包括一個驅動信號功率放大電路、N個一致性相同的驅動信號隔離變壓器、N個正負箝位電路、N個IGBT，驅動信號功率放大電路通過驅動信號總線耦合電容連接與N個驅動信號隔離變壓器的初級連接，N個驅動信號隔離變壓器的副邊經N個正負箝位電路通過驅動開通關斷電阻與N個IGBT連接，N為正整數。通過開通關斷電阻對各IGBT進行控制，從而實現N個串聯IGBT的動態均壓，并且在保證均壓的同時對IGBT的開通關斷過程進行加速，減小IGBT的開關損耗，經濟性好；通過驅動信號隔離變壓器進行磁隔離，不存在光衰隔離，驅動延遲時間短，本電路結構中無需加入緩沖電路，從而不會降低IGBT的開關頻率。

技術領域

本實用新型涉及一種IGBT串聯的驅動電路，屬于電力電子技術領域。

背景技術

絕緣柵雙極性晶體管(IGBT)由于結合了電力場效應管(MOSFET)和電力晶體管的優勢，具有輸入阻抗高，驅動功率小，開關特性好等優點，是一種理想的全控型器件，在電力電子設備中得到了廣泛的應用。但是對于高壓大功率的電力電子設備，單只IGBT的電壓等級無法滿足設備的要求，這使得將多只IGBT串聯起來作為一個基本單元成為一個有效的選擇。

IGBT串聯應用的關鍵是確保在各個IGBT在開關動態和工作穩態時的電壓均衡。串聯的IGBT對其驅動的一致性要求比較高，且需要相互隔離，大大增加了設計的難度。

發明內容

本實用新型所要解決的技術問題在于：提供一種IGBT串聯的驅動電路，它解決了IGBT串聯要確保在各個IGBT在開關動態和工作穩態時的電壓均衡的問題。

本實用新型所要解決的技術問題采取以下技術方案來實現：

一種IGBT串聯的驅動電路，包括一個驅動信號功率放大電路、N個一致性相同的驅動信號隔離變壓器、N個正負箝位電路、N個IGBT，其中，驅動信號功率放大電路通過驅動信號總線耦合電容連接與N個驅動信號隔離變壓器的初級連接，N個驅動信號隔離變壓器的副邊與N個正負箝位電路連接，N個正負箝位電路通過驅動開通關斷電阻與N個IGBT連接，N為正整數；

所述驅動信號功率放大電路包括本地控制器、驅動信號總線、驅動電阻、圖騰柱驅動電路、電阻、一級電容、二級電容，本地控制器與驅動電阻的一端連接，驅動電阻的另一端與圖騰柱驅動電路輸入端連接，圖騰柱驅動電路的輸出端與驅動信號總線連接，電阻的一端與圖騰柱驅動電路連接，電阻R的另一端與一級電容的一端與電源連接，二級電容的一端與圖騰柱驅動電路的電源端連接，一級電容的另一端與圖騰柱驅動電路的接地端與二級電容的另一端與連接并接地；

所述驅動信號隔離變壓器副邊正負箝位電路包括一級穩壓二極管、二級穩壓二極管、二極管、三極管，一級穩壓二極管的正極與二級穩壓二極管的正極連接，一級穩壓二極管的負極與二極管的正極與三極管的基極連接，二極管的負極與三極管的發射極連接，三極管的集電極與二級穩壓二極管的負極連接。

優選地，所述驅動信號功率放大電路與本地控制器之間通過門緩沖器連接，本地控制器為PWM專用芯片，DSP芯片、ARM芯片及FPGA芯片中的一個或幾個的組合。

優選地，所述驅動電路為電壓型IGBT驅動器。

本實用新型的有益效果是：通過一個驅動信號功率放大電路輸出串聯驅動功率母線，使前段的驅動延遲以及上升下降時間保證絕對一致；通過一致性相同的驅動信號隔離變壓器，保證了初級的高頻絕緣隔離，又降低了初次級之間的分布電容，抗干擾能力強；通過開通關斷電阻對各IGBT進行控制，從而實現N個串聯IGBT的動態均壓，并且在保證均壓的同時對IGBT的開通關斷過程進行加速，減小IGBT的開關損耗，經濟性好；通過驅動信號隔離變壓器進行磁隔離，不存在光衰隔離，驅動延遲時間短，本電路結構中無需加入緩沖電路，從而不會降低 IGBT的開關頻率。

附圖說明