[发明专利]一种基于反馈控制的IGBT串联均压装置

权利要求书

1.一种基于反馈控制的IGBT串联均压装置，其特征在于：包括状态反馈电路及双闭环控制电路、IGBT门极驱动电路、静态均压电路和IGBT控制器；

所述状态反馈电路的第一输入正极连接IGBT的集电极，状态反馈电路的输入负极连接IGBT的发射极，状态反馈电路的第二输入正极连接IGBT门极；所述状态反馈电路对IGBT的集电极和发射极之间的电压Vce以及IGBT门极电压Vg进行采样，经过状态反馈电路之后IGBT端电压实现从强电到弱电的转换，状态反馈电路采集到的Vce弱电输出端与控制器输出的电压参考值构成双闭环控制回路的外环，状态反馈电路采集到的Vg弱电输出端与外环的输出构成双闭环控制回路的内环，通过内环控制提高驱动电路的动态特性；

所述IGBT门极驱动电路的正极连接IGBT的门极，门极驱动电路的负极连接IGBT的发射极，IGBT故障信号输出端连接IGBT控制器的输入端；所述IGBT门极驱动电路将双闭环控制电路输出的控制信号转换成IGBT门极驱动电压，施加在IGBT的门极和发射极之间，控制IGBT的开通和关断，所述IGBT门极驱动电路可以产生IGBT故障信号；

所述静态均压电路的正极连接IGBT的集电极，静态均压电路的负极连接IGBT的发射极；

所述静态均压电路的作用主要是当IGBT处于关断稳定状态时平衡串联IGBT所承受的电压；

所述IGBT控制器的输出端与状态反馈电路外环电压参考信号相连接，控制器的输入端与IGBT驱动电路中IGBT故障状态信号端子相连接；所述IGBT控制器负责输出状态反馈双闭环控制的外环电压参考值和接受IGBT故障信号。

2.根据权利要求1所述的一种基于反馈控制的IGBT串联均压装置，其特征在于：所述状态反馈电路包括IGBT集电极和发射极电压Vce反馈电路、IGBT门极电压Vg反馈电路。

3.根据权利要求1所述的一种基于反馈控制的IGBT串联均压装置，其特征在于：所述双闭环控制回路由若干个校正网络串联而成。

4.根据权利要求1所述的一种基于反馈控制的IGBT串联均压装置，其特征在于：所述IGBT门极驱动电路包括功率放大电路、过流保护电路、短路保护电路、有源箝位电路。

5.根据权利要求1所述的一种基于反馈控制的IGBT串联均压装置，其特征在于：所述静态均压电路由均压电阻组成。

6.根据权利要求2所述的一种基于反馈控制的IGBT串联均压装置，其特征在于：所述IGBT集电极和发射极电压Vce反馈电路主要包括第一分压电阻、第一滤波环节、二极管和第一采样电阻；

所述第一分压电阻一端作为状态反馈电路的第一输入正极，另一端与第一滤波环节输入端连接；第一滤波环节输入端连接第一分压电阻，第一滤波环节输出端连接二极管的阳极；二极管的阴极与第一采样电阻相连接，第一采样电阻的另一端作为状态反馈电路的输入负极。

7.根据权利要求2所述的一种基于反馈控制的IGBT串联均压装置，其特征在于：所述IGBT门极电压Vg反馈电路主要包括第二分压电阻、第二滤波环节和第二采样电阻；

所述第二分压电阻一端作为状态反馈电路的第二输入正极，另一端与第二滤波环节输入端连接；第二滤波环节输入端连接第二分压电阻，第二滤波环节输出端与第二采样电阻相连接，第二采样电阻的另一端作为状态反馈电路的输入负极。