[发明专利]一种基于数字控制的高压大功率IGBT驱动器

权利要求书

1.一种基于数字控制的高压大功率IGBT驱动器，其特征在于，所述IGBT驱动器包括驱动主控板和驱动适配板；所述驱动主控板通过高压绝缘导线与驱动适配板的三个输出端子连接；所述驱动适配板通过螺钉与IGBT器件的集电极、栅极和发射极三个端子固定连接，所述驱动主控板与安装在IGBT上的驱动适配板的集电极之间采用单根高压导线连接；所述驱动主控板与安装在IGBT上的驱动适配板的栅极与发射极之间采用双绞高压导线连接；所述驱动主控板具有单电源输入转换为驱动双电源输出功能；所述驱动适配板具有栅极保护和有源钳位的功能。

2.如权利要求1所述的基于数字控制的高压大功率IGBT驱动器，其特征在于，所述驱动主控板包括驱动电源、外部控制器的接口电路、主控芯片及外围电路；所述驱动电源分别与外部控制器的接口电路、主控芯片及外围电路连接，为外部控制器的接口电路、主控芯片及外围电路供电；所述外部控制器的接口电路与外部控制器进行通信。

3.如权利要求2所述的基于数字控制的高压大功率IGBT驱动器，其特征在于，所述外部控制器的接口电路采用双路光纤接口与外部控制器进行通信；一路用于将外部控制器发送控制脉冲命令给驱动器的主控芯片，一路用于将主控芯片产生的触发正常信号或故障信号命令输出反馈给外部控制器。

4.如权利要求2所述的基于数字控制的高压大功率IGBT驱动器，其特征在于，所述驱动电源包括依次连接隔离变压器和电源变换电路；所述电源变换电路采用标准电源芯片及其外围电路，通过隔离变压器将输入电压转换为所需电压范围。

5.如权利要求4所述的基于数字控制的高压大功率IGBT驱动器，其特征在于，通过隔离变压器和电源芯片将输入电压范围9-30V转换为所需的15V和5V直流电压。

6.如权利要求2所述的基于数字控制的高压大功率IGBT驱动器，其特征在于，所述主控芯片采用数字控制芯片，用于实现IGBT器件的控制和保护。

7.如权利要求6所述的基于数字控制的高压大功率IGBT驱动器，其特征在于，所述数字控制芯片采用FPGA或CPLD数字控制芯片。

8.如权利要求2所述的基于数字控制的高压大功率IGBT驱动器，其特征在于，主控芯片及外围电路包括主控芯片电路、驱动电阻设置电路、单电源输入双电源输出电路。

9.如权利要求8所述的基于数字控制的高压大功率IGBT驱动器，其特征在于，所述驱动电阻设置电路设置至少一路开通电阻和关断电阻，在IGBT器件的开通和关断过程中，通过主控芯片控制选择其中一路或一路以上开通电阻和关断电阻。

10.如权利要求8所述的基于数字控制的高压大功率IGBT驱动器，其特征在于，所述单电源输入双电源输出电路，为主控芯片在控制IGBT器件开关过程中，调节驱动主控板的输出栅极和发射极的电位为15V或0V；如果输出栅极为15V，发射极为0V，则IGBT驱动器输出正15V，控制IGBT器件导通；如果输出栅极为0V，发射极为15V，则IGBT驱动器输出负15V，控制IGBT器件关断。

11.如权利要求1所述的基于数字控制的高压大功率IGBT驱动器，其特征在于，所述驱动适配板包括栅极保护电路和有源钳位电路。

12.如权利要求11所述的基于数字控制的高压大功率IGBT驱动器，其特征在于，所述栅极保护电路包括并联的无感吸收电容、钳位电阻和瞬态抑制二极管TVS。

13.如权利要求11所述的基于数字控制的高压大功率IGBT驱动器，其特征在于，所述的有源钳位电路由串联在集电极C和栅极E之间的n个稳压二极管和1个高压二极管构成。

14.如权利要求1所述的基于数字控制的高压大功率IGBT驱动器，其特征在于，所述双绞高压导线连接的双绞每厘米大于两圈，线长度不大于30厘米。