[发明专利]一种适用于大功率逆变器的IGBT模块驱动电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种适用于大功率逆变器的IGBT模块驱动电路，主要用于电气控制。

背景技术

逆变器广泛应用于风能、太阳能、变频器等行业。近年来，随着新能源的迅速发展，逆变器向大容量、高电压方向发展，逆变器开关器件通常是IGBT（绝缘栅型双极晶体管），其驱动电路有变压器隔离和光耦隔离两种隔离形式，IGBT模块容量越大，则要求驱动电路的容量就越大，IGBT模块电压等级越高，需要驱动电路的隔离电压越高，因此IGBT模块的驱动电路设计是逆变器的关键。目前变压器隔离的驱动器有瑞士CONCEPT公司2SC0435T（1700V电压等级，每路功率4W，峰值输出电流35A），德国INFINEON公司的2ED300C17-ST（1700V电压等级，每路功率4W，峰值输出电流30A），它们的特点功率相对较大、保护功能齐全，目前广泛应用于风能和光伏逆变器中。但这类驱动器的器件数量多、价格昂贵，体积较大，不适合安装在IGBT表面（连接电缆距离较长），可靠性降低。

驱动电路采用光耦隔离的器件是宽体光耦，例如HCNW2611或HCNW3120，但是应用于690V系统的这类宽体光耦只有驱动光耦，没有反馈光耦，这就需要增加一个反馈光耦，成本增加，体积增大。同时，宽体光耦的驱动电流有限，峰值最大只有2A，无法满足大容量IGBT模块的需要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术中所存在的上述不足，而提供一种适用于大功率逆变器的IGBT模块驱动电路。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：该适用于大功率逆变器的IGBT模块驱动电路，包括全桥DC/DC驱动电源电路、一个光耦隔离电路、推挽功率放大电路、IGBT过流检测电路、欠压和故障保护电路，全桥DC/DC驱动电源电路包括变压器，光耦隔离电路与推挽功率放大电路、欠压和故障保护电路连接，推挽功率放大电路与IGBT驱动电路、IGBT过流检测电路连接，IGBT过流检测电路与IGBT驱动电路连接，欠压和故障保护电路，其特征在于还设置有变压器反馈过流信号电路，变压器反馈过流信号电路包括变压器输出反馈电路和变压器输入识别电路，变压器输出反馈电路采样变压器输出并反馈给变压器的输入，变压器输入识别电路与欠压和故障保护电路连接，识别过流故障或电源电压欠压故障并通过光耦隔离电路、推挽功率放大电路关闭IGBT驱动电路。

本发明所述变压器输出反馈电路包括电阻五、三极管五、二极管四 、电阻十二，二极管四正极接变压器输出正极，二极管四负极接三极管五集电极，三极管五发射极接变压器输出负极，变压器输出负极接驱动地，三极管五基极接电阻五一端，电阻五另一端接电阻十二一端和IGBT过流检测电路，电阻十二另一端接驱动地。

本发明所述变压器输入识别电路包括二极管一、电容一、电阻一、齐纳二极管一，二极管一正极接变压器输入一端，二极管一负极接电容一的一端、电阻一的一端、齐纳二极管一负极，齐纳二极管一正极接欠压和故障保护电路，电容一另一端、电阻一另一端和电阻二另一端连接在一起并接数字地。

本发明所述IGBT过流检测电路包括高压二极管、电阻十、电阻九、电容四、齐纳二极管二、二极管五、电阻六、三极管七，高压二极管负极接IGBT驱动电路，高压二极管正极接电阻九的一端，电阻九另一端分别接齐纳二极管二负极、电容四的一端、电阻十的一端，电阻十另一端接驱动电源输出正极，齐纳二极管二正极接变压器输出反馈电路、三极管七发射极，三极管七集电极、电容四另一端接驱动地，三极管七基极接电阻六的一端，电阻六的另一端接二极管五正极，二极管五负极接推挽功率放大电路的输入。

本发明所述欠压和故障保护电路包括电阻二、电阻三、三极管六、二极管七、电阻十一、三极管十，电阻三的一端、电阻十一的一端分别接输入电源，电阻三另一端分别接三极管十基极、三极管六集电极，三极管六发射极、三极管十发射极、电阻二的一端均接数字地，三极管六基极与电阻二的另一端、变压器输入识别电路连接，电阻十一另一端分别接三极管十集电极、二极管七负极，二极管七正极接光耦隔离电路。

本发明的有益效果是结构简洁，成本低，体积小，容量大，可靠性高。

附图说明

图1是本发明实施例电路原理图；

图2是本发明实施例典型波形示意图。

具体实施方式

结合附图及实施例对本发明进行进一步详尽的描述。