[發明專利]一種新型的IGBT并聯驅動電路

在審

• 申請號: 202110316176.8
• 申請日: 2021-03-24
• 公開（公告）號: CN112803731A
• 公開（公告）日: 2021-05-14
• 發明（設計）人: 李幸;潘葉輝;黃健
• 申請（專利權）人: 上海熠動動力科技有限公司
• 主分類號: H02M1/088
• 分類號: H02M1/088
• 代理公司: 上海樂泓專利代理事務所(普通合伙) 31385
• 代理人: 蘇杰

本發明提供的一種新型的IGBT并聯驅動電路，電路包含電壓采樣模塊、隔離開關電源、數字信號隔離模塊、數字控制單元、溫度采樣單元、數控電流源、門極參數調整單元、發射極補償單元、短路保護單元；電壓采樣模塊，對各開關管的門極G、集電極C、發射極E極電壓進行采樣；隔離開關電源主要產生高低壓間隔離電源；數字信號隔離模塊，對高低壓間數字信號進行隔離傳輸；溫度采樣單元，對IGBT內置NTC熱敏電阻進行AD采樣。通過對模塊發射極電壓以及門極電壓進行監測，實時對IGBT門極電壓進行補償，同時通過對比每路并聯模塊間門極信號，對回路延時、回路參數以及器件參數差異進行補償，從而提高并聯模塊間的電流均衡度，提高半導體模塊的利用率。

技術領域

本發明屬于電路領域，具體來說是一種新型的IGBT并聯驅動電路。

背景技術

隨著車用電機控制器功率的不斷增大，對電機控制器輸出電流的要求逐漸提高，受限于現有半導體器件的封裝電流能力，對IGBT半導體進行并聯操作得到越來越廣泛的應用。

現有的并聯方案中，主要采用模擬電路設計，電路特性比較單一，不具備靈活性，而且模擬隔離芯片成本也高；同時，由于并聯模塊中發射極之間存在嚴重環流，會造成并聯半導體門極電壓出現差異，以及由于半導體門極開通速度、回路差異、器件差異等因素，使得并聯模塊的電流不均衡，影響半導體性能利用率以及可靠性。

發明內容

為了克服現有技術中所存在的不足，本發明提供了一種新型的IGBT并聯驅動電路，解決了背景技術中部分的問題。

本發明提供的一種新型的IGBT并聯驅動電路，其特征在于，所述電路包含電壓采樣模塊、隔離開關電源、數字信號隔離模塊、數字控制單元、溫度采樣單元、數控電流源、門極參數調整單元、發射極補償單元、短路保護單元；

所述電壓采樣模塊、所述隔離開關電源、所述數字信號隔離模塊、所述溫度采樣模塊、所述數控電流源、所述短路保護單元均與所述數字控制單元電連接；

所述數控電流源包括數控電流源一和數控電流源二；

所述電路還包括第一電路和第二電路，所述數字控制單元的一端與所述第一電路和所述第二電路連接；

所述第一電路包括開關管Q1、Q2，以及門極參數調整單元一、發射極補償單元一；

所述門極參數調整單元一包括并聯的第一支路和第二支路，所述第一支路包括串聯的開關S1和電阻R1，所述第二支路包括電阻R2；

所述發射極補償單元一包括電阻R4；

所述開關管Q1和所述開關管Q2的門極相連并連接至所述數字控制單元上，所述開關管Q1和所述開關管Q2的發射極相連后，與所述門極參數調整單元一相連，所述開關管Q1的集電極連接有電源VCC，所述開關管Q2的集電極接地，所述門極參數調整單元一的另一端連接有IGBT1，所述IGBT1的門極通過所述門極參數調整單元一與所述開關管Q1的發射極相連，所述IGBT1的發射極通過電阻R3后接地，所述發射極補償單元一連接所述IGBT1的發射極和數控電流源一，所述IGBT1的發射極和集電極經由開關管T1連接，所述開關管T1的正極與所述IGBT1的發射極連接，所述開關管T1的負極與所述IGBT1的集電極連接；

所述第二電路與所述第一電路的結構相同，所述第一電路中的IGBT1的發射極和所述第二電路中的IGBT2的發射極相連，所述第一電路中的IGBT1的集電極和所述第二電路中的IGBT2的集電極相連；

所述電壓采樣模塊，對各開關管的門極G、集電極C、發射極E極電壓進行采樣；

所述隔離開關電源，主要產生高低壓間隔離電源；

所述數字信號隔離模塊，對高低壓間數字信號進行隔離傳輸；

所述溫度采樣單元，對IGBT內置NTC熱敏電阻進行AD采樣。