本發(fā)明屬于柔性直流輸電及直流電網領域，具體講涉及一種用于IGBT開關組件的驅動裝置。

背景技術：

大功率壓接型IGBT在柔性直流輸電技術領域具有很強的技術應用優(yōu)勢，其高可靠性、大通流能力、短路故障模式等特點使其成為柔性直流輸電系統(tǒng)中高可靠要求裝備的首選器件形式。

而作為與其配套的IGBT驅動單元，為降低IGBT驅動過程中的門極電感，往往將IGBT驅動單元盡量近的布置在IGBT器件附近。而在柔性直流輸電，IGBT器件往往工作在尤其是在高壓直流斷路器使用場合下，故障電流最高可達15kA以上，而單位時間內的電流可高達1000A/μs。

在如此嚴苛的電氣、電磁環(huán)境下，必須對IGBT驅動單元進行有效的屏蔽設計，才可以保證IGBT驅動單元、乃至IGBT器件的安全可靠性。

因此需要尋找一種應用于IGBT開關組件的驅動裝置，來滿足大容量，尤其是滿足在大電流工況下對IGBT開關組件驅動高可靠性的要求。

技術實現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術中所存在的上述不足，本發(fā)明提供一種用于IGBT開關組件的驅動裝置。

本發(fā)明提供的技術方案是：一種用于IGBT開關組件的驅動裝置，包括固定于IGBT壓裝單元的驅動單元(2)；

所述驅動單元(2)包括外殼、驅動板(16)、轉接模塊(15)和絕緣隔離柱(14)；所述絕緣隔離柱(14)位于驅動殼體(12)和驅動板(16)之間，所述轉接模塊(15)和所述絕緣隔離柱(14)位于所述外殼內。

優(yōu)選的，所述外殼包括殼蓋(11)、殼體(12)、螺釘(13)；所述殼體(12)和所述殼蓋(11)通過所述螺釘(13)固定連接。

優(yōu)選的，所述轉接模塊(15)包括轉接盒、轉接板(20)和門極轉接板盒(17)；

所述轉接板(20)位于所述轉接盒內，所述門極轉接板盒(17)通過絕緣螺釘固定在所述外殼上；所述轉接盒包括轉接盒盒蓋(19)和轉接盒盒體(21)，通過轉接盒螺栓(18)連接。

優(yōu)選的，所述門極轉接板盒(17)內設置有門極轉接板；所述門極轉接板通過絕緣螺釘固定在門極轉接板盒(17)內；所述門極轉接板與所述轉接板(20)連接；所述門極轉接板盒(17)采用絕緣材料制作。

優(yōu)選的，所述轉接板(20)上設置有IGBT驅動被動保護電路。

優(yōu)選的，所述IGBT壓裝單元包括IGBT器件、散熱器(4)和壓裝結構件；

所述IGBT器件之間為串聯(lián)或反串聯(lián)連接，構成IGBT串聯(lián)壓裝單元或IGBT反串聯(lián)壓裝單元，兩IGBT器件之間設置有散熱器(4)。

優(yōu)選的，所述驅動單元(2)通過專屬結構與IGBT壓裝單元固定連接；所述專屬結構包括位于所述驅動單元(2)上的導向軌(6)、滑動固定軌(7)和位于散熱器(4)上的滑動槽(8)、固定孔(9)和導向槽(10)；

所述導向軌(6)放入導向槽(10)中，滑動固定軌(7)放入滑動槽(8)中，再通過固定孔(9)固定。

優(yōu)選的，所述IGBT串聯(lián)壓裝單元每個所述散熱器(4)上固定一驅動單元(2)，所述IGBT反串聯(lián)壓裝單元相鄰的兩共集電極IGBT器件對應的驅動單元(2)安裝在同一散熱器(4)。

優(yōu)選的，所述殼蓋(11)和殼體(12)采用高導率金屬制成。

優(yōu)選的，所述轉接板(20)通過門極轉接盒(17)與IGBT器件(5)上的門極金手指相連(22)。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的優(yōu)益效果為：

1.通過本發(fā)明中所述IGBT開關組件驅動裝置，可以提高IGBT驅動的屏蔽防護效果，提高IGBT驅動的可靠性；

2.通過本發(fā)明中所述IGBT開關組件驅動裝置，可以使IGBT驅動單元實現(xiàn)模塊化安裝，提高生產效率；

3.通過本發(fā)明中所述IGBT開關組件驅動裝置，可以提高大功率IGBT開關組件的結構集成度；

4.通過本發(fā)明中所述IGBT開關組件驅動裝置，可以使IGBT開關組件成為標 準化組件，從而更輕易的應用于各種大容量設備中。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的驅動單元結構分解示意圖；

圖2為本發(fā)明的驅動單元整體結構外觀示意圖；

圖3為本發(fā)明的一IGBT組件安裝布置示意圖；

圖4為本發(fā)明的一IGBT組件相對位置分解示意圖；

圖5為本發(fā)明的用于IGBT串聯(lián)壓裝單元散熱器及驅動單元專屬結構示意圖；

圖6為本發(fā)明的用于IGBT反串聯(lián)壓裝單元散熱器及驅動單元專屬結構示意圖；

圖7為本發(fā)明的轉接模塊組成分解示意圖；

圖8為本發(fā)明的IGBT反串聯(lián)壓裝組件電氣-機械結構示意圖；

圖9為本發(fā)明的IGBT串聯(lián)壓裝組件電氣-機械結構示意圖；

圖10為本發(fā)明的驅動轉接板與IGBT器件連接形式示意圖；

其中，1-IGBT反串聯(lián)壓裝單元、2-驅動單元、3-IGBT串聯(lián)壓裝單元、4散熱器、5-IGBT器件、6-導向軌、7-滑動固定軌、8-滑動槽、9-固定孔、10-導向槽、11-IGBT驅動殼蓋、12-IGBT驅動殼體、13-殼蓋螺釘、14-IGBT驅動板絕緣隔離柱、15-IGBT驅動轉接模塊、16-IGBT驅動板、17-門極轉接板盒、18-轉接盒螺栓、19-轉接盒盒蓋、20-轉接板、21-轉接盒、22-門極金手指。

具體實施方式

為了更好地理解本發(fā)明，下面結合說明書附圖和實例對發(fā)明的內容做進一步的說明。

如圖1所示，本發(fā)明公開了一種用于IGBT開關組件的驅動裝置，包括固定于IGBT壓裝單元的驅動單元(2)，驅動單元(2)包括外殼、驅動板(16)、轉接模塊(15)和絕緣隔離柱(14)，絕緣隔離柱(14)位于驅動殼體(12)和驅動板(16)之間，用于支撐驅動板，并很好的起到絕緣作用。轉接模塊(15)和絕緣隔離柱(14)均位于外殼內。

外殼包括殼蓋(11)、殼體(12)、螺釘(13)；殼體(12)和殼蓋(11)通過螺釘(13)固定連接，殼蓋(11)和殼體(12)采用高導率金屬制成。外殼設計為兩個功能區(qū)域，分別為IGBT驅動放置區(qū)及IGBT門極轉接區(qū)。殼蓋(11) 通過金屬螺釘固定在殼體(12)上，保證驅動單元的整體屏蔽性。

結合圖7所示，轉接模塊(15)包括轉接盒、轉接板(20)和門極轉接板盒(17)；轉接板(20)位于轉接盒內，門極轉接板盒(17)通過絕緣螺釘固定在外殼上；轉接盒包括轉接盒盒蓋(19)和轉接盒盒體(21)，通過轉接盒螺栓(18)連接。

門極轉接板為連接IGBT器件的門極及發(fā)射極，并在轉接板(20)上設計IGBT驅動被動保護電路。門極轉接板通過絕緣螺釘固定在門極轉接板盒(17)內，將高壓導線連接至IGBT驅動板，作為驅動信號的傳遞線路，IGBT驅動門極轉接板電位為IGBT器件的發(fā)射集電位，而且門極轉接板盒(17)采用絕緣材料，其作用為隔離門極轉接板及驅動外殼之間的電位差。門極轉接盒(17)通過絕緣螺釘固定在IGBT驅動外殼上，更好的實現(xiàn)絕緣效果。

結合圖2和圖5所示，驅動單元(2)通過專屬結構與IGBT壓裝單元固定連接；專屬結構包括位于驅動單元(2)上的導向軌(6)、滑動固定軌(7)和位于散熱器(4)上的滑動槽(8)、固定孔(9)和導向槽(10)；導向軌(6)放入導向槽(10)中，滑動固定軌(7)放入滑動槽(8)中，得到雙重導向固定，通過適當?shù)墓钆浜显O計可以保證所述IGBT驅動單元(2)除圖4中所標示的上下方向之外，其余方向自由度都可以有效的進行控制，然后再通過固定孔(9)固定。其中導向軌(6)、滑動固定軌(7)、滑動槽(8)、固定孔(9)及導向槽(10)通過切削或精鑄的方式加工得出。

應用于IGBT壓裝組件的驅動單元(2)在安裝時，當向散熱器(4)方向移動到極限位置時，轉接板(20)即與IGBT器件門極引出線自然連接上，如圖10所示。

如圖3和圖4所示的一IGBT組件安裝布置示意圖和一IGBT組件相對位置分解示意圖，IGBT壓裝單元包括IGBT器件、散熱器(4)和壓裝結構件，IGBT器件之間為串聯(lián)或反串聯(lián)連接，構成IGBT串聯(lián)壓裝單元或IGBT反串聯(lián)壓裝單元，兩IGBT器件之間設置有散熱器(4)。串聯(lián)結構形式多用于組成以器件串聯(lián)為主的高壓大容量換流器，反串聯(lián)結構形式多用于組成H橋級聯(lián)換流器及高壓直流斷路器。

結合圖8和圖9IGBT反串聯(lián)組件電氣-機械結構和IGBT串聯(lián)組件電氣-機械 結構示意圖，IGBT串聯(lián)壓裝單元每個散熱器(4)上固定一驅動單元(2)，IGBT反串聯(lián)壓裝單元相鄰的兩共集電極IGBT器件對應的驅動單元(2)安裝在同一散熱器(4)。

結合圖4和圖10所示，轉接板(20)通過門極轉接盒(17)與IGBT器件(5)上的門極金手指(22)相連。

以上僅為本發(fā)明的實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均包含在申請待批的本發(fā)明的權利要求范圍之。