[实用新型]并联IGBT专用驱动模块

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种驱动模块 ，尤其指并联IGBT专用驱动模块。

背景技术

功率开关器件在电力电子设备中占据核心位置，它的可靠工作是装置正常运行的基本条件。随着市场对兆瓦级大功率变流器的需求与日俱增，功率开关器件容量的已经成为限制设备容量的瓶颈。目前市场上提供的商品化IGBT模块容量已经大大提高，1200A～2400A/1200V～1700V，但随着工业化量产对电源设备的功率等级进一步扩容的要求，对IGBT的容量提出更高的要求。目前主要通过电力电子器件串联或并联两种方法来增大电力电子器件的功率等级。采用这两种方法设计的大功变流器，结构相对简单，加之控制策略与小功率变流器相兼容，功率提升主要靠电力电子器件串并联数目的增加来实现，因此具有成本较低，便于不同功率等级变流器进行模块化设计和生产等优点。

通过串联IGBT可以提高变流器的电压等级，而通过并联IGBT则可以提高变流器的电流等级，从而提升变流器的功率等级。考虑到前者功率密度相对较低，从性价比出发，IGBT并联技术是最好的选择。在多个IGBT并联使用时，由于驱动电路特性、器件特性和电路布局等的影响，将引起流过各并联IGBT的电流不均衡，器件可能由于过热而损坏。

IGBT的均流问题按照其开关状态可以分为两大类：动态均流和静态均流。动态均流是IGBT开关状态发生翻转时的各IGBT的均流问题，静态均流是IGBT处于开通状态，并且电路处于稳态时的均流问题。影响并联IGBT均流的主要因素主要有IGBT和反并联二极管静态参数的影响；IGBT驱动电路参数的影响；主电路结构的影响。在选择参数相近的IGBT，主电路结构一定的情况下，只有通过控制并联IGBT的门极驱动电压的大小，门极驱动电阻以及各并联IGBT控制脉冲的时间来实现并联IGBT的动态均流和静态均流。因此，发明一种专门用于并联IGBT的驱动电路，对解决并联IGBT均流问题显得十分重要。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题和提出的技术任务是对现有技术方案进行完善与改进，提供并联IGBT专用驱动模块，以达到并联IGBT均流的目的。为此，本实用新型采取以下技术方案。

本实用新型包括数控隔离电源、隔离通信单元、驱动单元和放大单元；数控隔离电源单元与驱动单元、放大电路相连，驱动单元与放大单元相连；隔离通信单元将计算机的控制信号送至数控隔离电源单元和驱动单元，数控隔离电源单元根据控制信号输出相应幅值电压为驱动单元和放大单元供电，驱动单元接收数控隔离电源单元的输出并生成脉冲控制信号，脉冲控制信号输出经过放大单元放大后至IGBT以控制每个IGBT的开通时间和开通速度。

作为对上述技术方案的进一步完善和补充，本实用新型还包括以下附加技术特征。

进一步的，放大单元采用达林顿管构成推挽电路，输出电流峰值为8A，以驱动容量为1200V/1800A及其以下容量的IGBT。

进一步的，驱动单元设有隔离主电路中的强电的隔离电路，防止强电窜入计算机系统和为驱动单元供电的数控隔离电源单元，隔离电压>2500Vrms（min）。

进一步的，放大单元设置开通和关断电阻以分别控制开通和关断时间。

进一步的，所述的开通和关断电阻为快恢复二极管。

进一步的，数控隔离电源和隔离通信单元绝缘性能>2500Vrms（min）。

进一步的，放大单元输出脉冲最大值调节范围为+12V～+18V, 最小值调节范围为-8V～-12V，调节精度5mV。

进一步的，所述的数控隔离电源包括第一数控隔离电源和第二数控隔离电源。

有益效果：本技术方案可利用计算机控制驱动脉冲的幅值和时间顺序，来解决并联IGBT模块的均流问题。本驱动模块在电力电子变换装置领域具有非常广阔的市场前景。

附图说明

图1是本发明的结构原理图。

图2是本发明第一数控隔离电源的原理图。

图3是本发明第二数控隔离电源的原理图。

图4是本发明驱动单元的原理图。

图5是本发明隔离通信单元的原理图。

图6是本发明放大单元的原理图。

图中：1-第一数控隔离电源；2-第二数控隔离电源；3-驱动单元；4-隔离通信单元；5-放大单元。

具体实施方式

以下结合说明书附图对本实用新型的技术方案做进一步的详细说明。