[实用新型]一种高频高压发生器及其功率模块驱动器

说明书

技术领域

本实用新型属于过流保护领域，尤其涉及一种高频高压发生器及其功率模块驱动器。

背景技术

在医疗影像设备数字成像技术中，需要强电场来激发电子云，产生X射线，其中高频高压发生器被用来提供所需电场。所述高频高压发生器的主要功能是把工频输入的380V的交流电转化为几万至十几万伏特的高压直流电，为了减小所述发生器的体积，我们一般将380V的交流电整流后再进行高频逆变，逆变后的交流脉冲通过所述发生器升压、整流，最后由高压电缆输出到负载。在设计中一般采用绝缘栅双极型晶体管(InsulatedGateBipolarTransistor，IGBT)或者功率场效应晶体管(MetalOxideSemiconductorFieldEffectTransistor，MOSFET)来做功率开关管。

所述发生器输出端不同于普通电源后级并联有大电解电容，普通电源对输出电压上升时间要求不高，主电路电流缓慢上升。发生器工作时长是毫秒级，而且输出高压脉冲无外接电容，在3个毫秒内就达到额定输出功率，这就决定了IGBT必须在短时间内完全导通与关断，主电路磁性元器件如变压器和电感在开关管快速开通与关断的过程中流过的电流等于电感量*电压的变化率，电压变化越快，主电路电流就越大，瞬间大电流变化导致了市面上大部分IGBT驱动器并不能满足所述发生器工作过程中的所需的精确过流保护功能，容易造成误保护动作，影响使用的连续性和较好的用户体验。普通IGBT驱动芯片开关频率最高50kHz，在配合高速开关IGBT的使用上受到频率的限制。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种高频高压发生器及其功率模块驱动器，旨在解决现有技术中高频高压发生器中的功率模块驱动器不能满足发生器在工作过程中的精确的过流保护功能。

本实用新型是这样实现的，一种功率模块驱动器,包括脉冲输入端口、光电耦合器、漏源极间电压检测电路、故障隔离输出电路、外部功率放大电路和IGBT开关管；

所述光电耦合器分别与脉冲输入端口、漏源极间电压检测电路、故障隔离输出电路、外部功率放大电路相连接；所述IGBT开关管分别与漏源极间电压检测电路、外部功率放大电路相连接；

所述光电耦合器用于从所述脉冲输入端口接收外部脉冲发生装置输入的脉冲信号并对该脉冲信号进行光耦隔离，并将经过光耦隔离的脉冲信号输出至外部功率放大电路；或者用于与漏源极间电压检测电路配合检测IGBT开关管的状态，当检测到IGBT开关管为过流状态时所述光电耦合器产生故障信号并将此故障信号发送至故障隔离输出电路；

所述故障隔离输出电路用于将所述故障信号发送至所述脉冲发生装置用于控制所述脉冲发生装置停止输出脉冲信号，以通过切断所述脉冲信号的方式实现对IGBT开关管的保护；

所述外部功率放大电路用于驱动IGBT开关管，或者用于断开IGBT开关管以实现对IGBT开关管的保护。

进一步地，所述脉冲输入端口包括第一电阻，所述第一电阻的一端与所述光电耦合器的脉冲输入引脚连接，另一端与所述脉冲发生装置连接。

进一步地，所述漏源极间电压检测电路包括第一二极管、第二二极管、第一零电平端子、第一电容器、第二电阻和第三电阻；

所述第一电容器的第一端分别与光电耦合器的电流检测引脚、第一二极管的阴极、第二电阻的第一端、第三电阻的第二端连接，第二端分别与第一二极管的阳极和第一零电平端子连接；

所述第三电阻的第一端与所述光电耦合器的第一外接电源引脚连接；

所述第二电阻的第二端与所述第二二极管的阳极连接；

所述第二二极管的阴极与所述IGBT开关管连接。

进一步地，所述故障隔离输出电路包括第一三极管、电源端和第九电阻；

所述第九电阻的第一端与所述第一三极管的基极连接、第二端与所述光电耦合器的故障输出引脚连接；

所述第一三极管的集电极连接所述电源端，发射极接地。

进一步地，所述外部功率放大电路包括P沟道MOSFET管、第一N沟道MOSFET管、第二N沟道MOSFET管、第二外接电源、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第十电阻；

所述第四电阻的第一端与所述光电耦合器的第一脉冲输出引脚连接，第二端与所述P沟道MOSFET管的栅极连接；

所述P沟道MOSFET管的漏极与所述光电耦合器的第一外接电源引脚连接，源极与所述第五电阻的第一端连接；