一種多個igbt模塊的并聯(lián)大功率驅(qū)動電路的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開一種多個IGBT模塊并聯(lián)大功率驅(qū)動電路，包括，推挽電路電源、推挽電路單元、脈沖隔離變壓器單元、IGBT模塊的觸發(fā)單元、IGBT模塊單元和IGBT模塊單元的短路與溫度檢測單元；所述推挽電路單元通過IGBT模塊的觸發(fā)單元與IGBT模塊單元電連接，脈沖隔離變壓器單元通過IGBT模塊單元的短路與溫度檢測單元與IGBT模塊單元電連接，推挽電路電源為推挽電路單元提供電力。有益效果是，采用高、低壓安全隔離、一個推挽電路的電源并聯(lián)驅(qū)動多個IGBT模塊和具有短路和溫度實時檢測功能相結(jié)合的技術(shù)方案，有效防止線路干擾，實現(xiàn)低成本、高可靠性的多個IGBT模塊大功率的驅(qū)動輸出。
【專利說明】一種多個IGBT模塊的并聯(lián)大功率驅(qū)動電路

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種電力半導(dǎo)體應(yīng)用【技術(shù)領(lǐng)域】；特別是涉及一種多個IGBT模塊的并聯(lián)大功率驅(qū)動電路。

【背景技術(shù)】
[0002]IGBT 模塊(Insulated Gate Bipolar Transistor),絕緣柵雙極型晶體管，是由BJT (Bipolar Junct1n Transistor-雙極型晶體管)和MOS (絕緣柵型場效應(yīng)管)組成的復(fù)合全控型電壓驅(qū)動式功率半導(dǎo)體器件，兼有MOSFET (Metal-Oxide-SemiconductorField-Effect Transi場效應(yīng)管)的高輸入阻抗和GTR (Giant Transistor巨型晶體管)的低導(dǎo)通壓降兩方面的優(yōu)點。
[0003]隨著電力、電子技術(shù)不斷飛速發(fā)展及應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大，電力半導(dǎo)體IGBT模塊器件在家用電器、交通運(yùn)輸、電力、可再生能源、不間斷電源、功率變換等重大應(yīng)用領(lǐng)域不斷發(fā)揮著其自身的優(yōu)勢，其發(fā)展前景很好。
[0004]限于半導(dǎo)體工藝技術(shù)條件，各生產(chǎn)廠家推出IGBT模塊器件的電壓和電流還很有限，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足行業(yè)的需求，為了輸出更大的電流，通常的解決方案是把多個IGBT模塊并聯(lián)使用，由于工藝上的不一致性，導(dǎo)致每個IGBT模塊具有不一致性，如，開通時間、關(guān)斷時間、飽和壓降、門極門檻電壓和內(nèi)部芯片雜散電感等，這就決定了并聯(lián)的IGBT模塊不可能完全同時開通，同時關(guān)斷，很難保證IGBT模塊的電流均衡，如果IGBT模塊的驅(qū)動信號不一致，就更能加重這種情況，流過電流較大的IGBT模塊就會因為發(fā)熱嚴(yán)重而燒毀。并且當(dāng)IGBT的數(shù)量增多時，出現(xiàn)各種故障情況的可能性進(jìn)一步增大，對于IGBT模塊的保護(hù)就顯得尤為重要。
[0005]圖1是傳統(tǒng)型多個IGBT并聯(lián)驅(qū)動電路；如圖1所示，傳統(tǒng)型IGBT模塊驅(qū)動電路采用多個控制信號，每個控制信號又經(jīng)過各自的變壓器隔離、推挽電路、門極電阻后再驅(qū)動IGBT模塊，控制信號經(jīng)過這些環(huán)節(jié)后會產(chǎn)生較大的不一致，導(dǎo)致IGBT模塊的均流問題更加嚴(yán)重，IGBT模塊的并聯(lián)就很難實現(xiàn)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是，提供一種多個IGBT模塊并聯(lián)大功率驅(qū)動電路。
[0007]本實用新型所采用的技術(shù)方案是，一種多個IGBT模塊并聯(lián)大功率驅(qū)動電路，包括，推挽電路電源10、推挽電路單元20、脈沖隔離變壓器單元30、IGBT模塊的觸發(fā)單元40、IGBT模塊單元50和IGBT模塊單元的短路與溫度檢測單元60 ;所述推挽電路單元20通過IGBT模塊的觸發(fā)單元40與IGBT模塊單元50電連接，脈沖隔離變壓器單元30通過IGBT模塊單元的短路與溫度檢測單元60與IGBT模塊單元50電連接，推挽電路電源10為推挽電路單元20提供電力。所述推挽電路單元20由若干個相同的推挽電路組成，推挽電路電源10的輸出為±15V電壓,推挽電路電源10的輸出分別與若干個相同的推挽電路并聯(lián)電連接。
[0008]所述的IGBT模塊的觸發(fā)單元40，包括，若干個相同的門極電阻，所述每個推挽電路的輸出分別通過每個門極電阻分別與IGBT模塊單元50電連接
[0009]所述脈沖隔離變壓器單元30，包括，隔離變壓器Tl和窄脈沖檢測電路，IGBT模塊單元50的控制信號通過窄脈沖檢測電路與隔離變壓器Tl的原邊電連接，隔離變壓器Tl的副邊的一端分別與若干個相同的推挽電路的輸入端并聯(lián)電連接，隔離變壓器Tl的副邊的另一端通過IGBT模塊單元的短路與溫度檢測單元60與IGBT模塊單元50電連接。IGBT模塊單元50的控制信號為光信號通信時，在窄脈沖檢測電路的前端增加一個光電轉(zhuǎn)換電路。
[0010]本實用新型的有益效果是，采用高、低壓安全隔離、一個推挽電路的電源并聯(lián)驅(qū)動多個IGBT模塊和具有短路和溫度實時檢測功能相結(jié)合的技術(shù)方案，有效防止線路干擾，實現(xiàn)低成本、高可靠性的多個IGBT模塊大功率的驅(qū)動輸出。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1是傳統(tǒng)型多個IGBT模塊并聯(lián)驅(qū)動電路；
[0012]圖2是本實用新型多個IGBT模塊并聯(lián)大功率驅(qū)動電路的組成示意圖；
[0013]圖3是本實用新型多個IGBT模塊并聯(lián)大功率驅(qū)動電路。
[0014]圖中:
[0015]10、推挽電路電源20、推挽電路單元
[0016]30、脈沖隔離變壓器單元 40、IGBT模塊的觸發(fā)單元
[0017]50、IGBT模塊單元60、IGBT模塊單元的短路與溫度檢測單元。

【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明:
[0019]圖2是本實用新型多個IGBT模塊并聯(lián)大功率驅(qū)動電路的組成示意圖；圖3是本實用新型多個IGBT模塊并聯(lián)大功率驅(qū)動電路；如圖2、圖3所示，本實用新型多個IGBT模塊并聯(lián)大功率驅(qū)動電路，包括，推挽電路電源10、推挽電路單元20、脈沖隔離變壓器單元30、IGBT模塊的觸發(fā)單元40、IGBT模塊單元50和IGBT模塊單元的短路與溫度檢測單元60 ;所述推挽電路單元20通過IGBT模塊的觸發(fā)單元40與IGBT模塊單元50電連接，脈沖隔離變壓器單元30通過IGBT模塊單元的短路與溫度檢測單元60與IGBT模塊單元50電連接，推挽電路電源10為推挽電路單元20提供電力。
[0020]推挽電路單元20由若干個相同的推挽電路組成，推挽電路電源10的輸出為±15V電壓，推挽電路電源10的輸出分別與若干個相同的推挽電路并聯(lián)電連接。所述電源采用變壓器T2隔離，保證驅(qū)動電路的低壓側(cè)和高壓側(cè)安全隔離，副邊輸出±15V電壓，并通過電源濾波電路，用于保證IGBT模塊可以正常安全的開通和關(guān)斷。
[0021]IGBT模塊的觸發(fā)單元40，包括，若干個相同的門極電阻，所述每個推挽電路的輸出分別通過每個門極電阻分別與IGBT模塊單元50電連接。
[0022]脈沖隔離變壓器單元30，包括，隔離變壓器Tl和窄脈沖檢測電路，IGBT模塊單元50的控制信號通過窄脈沖檢測電路與隔離變壓器Tl的原邊電連接，隔離變壓器Tl的副邊的一端分別與若干個相同的推挽電路的輸入端并聯(lián)電連接，隔離變壓器Tl的副邊的另一端通過IGBT模塊單元的短路與溫度檢測單元60與IGBT模塊單元50電連接。IGBT模塊單元50的控制信號通過窄脈沖檢測電路可有效濾除線路及空間上干擾的高頻信號，有效保證控制信號的傳輸；所述控制信號、故障反饋信號采用變壓器Tl安全隔離，控制信號經(jīng)變壓器Tl隔離后副邊輸出的控制信號分為并聯(lián)的多路信號，再通過并聯(lián)推挽電路、門極電阻去驅(qū)動IGBT模塊單元50。所述IGBT模塊的短路和溫度保護(hù)，短路檢測實時檢測IGBT模塊的集電極，溫度檢測實時檢測IGBT模塊運(yùn)行時的溫度，當(dāng)短路檢測或溫度檢測電路任意一個出現(xiàn)報警信號時通過變壓器Tl傳輸?shù)酵獠康慕邮昭b置。
[0023]IGBT模塊單元50的控制信號為光信號通信時，在窄脈沖檢測電路的前端增加一個光電轉(zhuǎn)換電路。
[0024]本實用新型采用高、低壓安全隔離、一個推挽電路的電源并聯(lián)驅(qū)動多個IGBT模塊和具有短路和溫度實時檢測功能相結(jié)合的技術(shù)方案，有效防止線路干擾，實現(xiàn)低成本、高可靠性的多個IGBT模塊大功率的驅(qū)動輸出。
[0025]以上對本實用新型的一個實施例進(jìn)行了詳細(xì)說明，但所述內(nèi)容僅為本發(fā)明的較佳實施例，不能被認(rèn)為用于限定本本實用新型的實施范圍。凡依本發(fā)明申請范圍所作的均等變化與改進(jìn)等，均應(yīng)仍歸屬于本本實用新型的專利涵蓋范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種多個IGBT模塊并聯(lián)大功率驅(qū)動電路，其特征在于，包括，推挽電路電源(10)、推挽電路單元(20)、脈沖隔離變壓器單元(30)、IGBT模塊的觸發(fā)單元(40)、IGBT模塊單元(50)和IGBT模塊單元的短路與溫度檢測單元(60);所述推挽電路單元(20)通過IGBT模塊的觸發(fā)單元(40 )與IGBT模塊單元(50 )電連接，脈沖隔離變壓器單元(30 )通過IGBT模塊單元的短路與溫度檢測單元(60)與IGBT模塊單元(50)電連接，推挽電路電源(10)為推挽電路單元(20 )提供電力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多個IGBT模塊并聯(lián)大功率驅(qū)動電路，其特征在于，所述推挽電路單兀(20)由若干個相同的推挽電路組成,推挽電路電源(10)的輸出為±15V電壓,推挽電路電源(10 )的輸出分別與若干個相同的推挽電路并聯(lián)電連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多個IGBT模塊并聯(lián)大功率驅(qū)動電路，其特征在于，所述的IGBT模塊的觸發(fā)單元(40)，包括，若干個相同的門極電阻，所述每個推挽電路的輸出分別通過每個門極電阻分別與IGBT模塊單元(50)電連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多個IGBT模塊并聯(lián)大功率驅(qū)動電路，其特征在于，所述脈沖隔離變壓器單元(30)，包括，隔離變壓器Tl和窄脈沖檢測電路，IGBT模塊單元(50)的控制信號通過窄脈沖檢測電路與隔離變壓器Tl的原邊電連接，隔離變壓器Tl的副邊的一端分別與若干個相同的推挽電路的輸入端并聯(lián)電連接，隔離變壓器Tl的副邊的另一端通過IGBT模塊單元的短路與溫度檢測單元(60)與IGBT模塊單元(50)電連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多個IGBT模塊并聯(lián)大功率驅(qū)動電路，其特征在于，IGBT模塊單元(50)的控制信號為光信號通信時，在窄脈沖檢測電路的前端增加一個光電轉(zhuǎn)換電路。
【文檔編號】H02M1/092GK203933364SQ201420278500
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年5月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月28日
【發(fā)明者】謝文杰, 劉春波, 趙耀 申請人:天津瑞能電氣有限公司