[实用新型]一种高压功率半导体阀组驱动装置

说明书

本实用新型的名称为一种高压功率半导体阀组驱动装置。属于功率半导体器件应用技术领域。它主要是解决现有高压半导体阀组的每只器件的驱动系统和低压控制系统之间的绝缘隔离问题。它的主要构成是：由分频系统、控制系统、隔离系统、驱动系统和保护系统五部分组成。分频系统包括光脉冲转换电路、放大电路、两组分频电路和光信号转换电路；控制系统包括模拟输入信号放大电路、两组开关控制电路和两组隔离电源；隔离系统由N个晶体磁环叠加构成；驱动系统包括脉冲耦合电路、整流电路和滤波电路。本实用新型具有使用安全、开关性能可靠和开通一致性良好的特点，主要用于不同应用领域的高压半导体阀组组件触发脉冲装置。

技术领域

本实用新型属于功率半导体器件应用技术领域。具体涉及一种高压半导体开关阀组的驱动装置。

背景技术

高压半导体开关阀组由多只晶闸管或IGBT等半导体器件串联组成，每只半导体器件均需要独立的驱动系统。而控制系统一般在低压侧，因此需要解决高压半导体阀组每只器件的驱动系统和低压控制系统之间的绝缘隔离问题。同时，阀组中每只串联器件的驱动信号要求具有高度同步一致性。当阀组应用于连续阻尼振荡工作条件下时，半导体器件多次导通过零点，为确保器件多次开通一致性，必须对器件的每次过零施加符合要求的连续驱动信号。

发明内容

为解决上述问题，本实用新型提供一种高压功率半导体阀组驱动装置，能综合性解决绝缘隔离、脉冲一致性、连续强触发这三大难题，提高系统的稳定性。

本实用新型的技术解决方案是：一种高压功率半导体阀组驱动装置，其特征在于：由分频系统、控制系统、隔离系统、驱动系统和保护系统五部分组成；其中，所述的分频系统包括光脉冲转换电路、双单稳态多谐振荡器、集成电路放大电路、两组输入端并联的分频电路和光信号转换电路；所述的控制系统包括模拟输入信号放大电路、两组并列的开关控制电路和两组隔离电源；所述的隔离系统由N个晶体磁环叠加而成；所述的驱动系统包括脉冲耦合电路、整流电路和滤波电路，脉冲耦合电路由每个晶体磁环上绕置多股线圈构成；所述的保护系统包括由比较器构成的保护电路，该保护电路的一个输入端接保护阈值，另一个输入端接光纤接收计数器，输出端接模拟输入信号放大电路。

本实用新型的技术解决方案中所述的N个晶体磁环叠加套在一根电缆上，电缆的两头分别对应连接两组并列的开关控制电路和两组隔离电源。

本实用新型的技术解决方案中所述的光脉冲转换电路由光纤接收器集成电路构成；分频电路由双单稳态多谐振荡器集成电路及其外围元器件构成；光信号转换电路由光纤接收器集成电路及其外围元器件构成；模拟输入信号放大电路包括由光纤收发器集成电路组成的光信号接收集成电路，由三端正稳压器集成电路组成的±15V稳压电源电路，由晶体管组成的一级复合放大电路，和由功率达林顿晶体管组成的二级推挽电路；两组并列的开关控制电路由两组并列的IGBT开关控制电路构成。

本实用新型的技术解决方案中所述的N个晶体磁环分别与N个待驱动的半导体阀片相对应。

本实用新型的技术解决方案中所述的光脉冲转换电路、放大电路、两组输入端并联的分频电路和光信号转换电路依次连接；模拟输入信号放大电路与两组并列的开关控制电路的输入端连接，两组并列的开关控制电路的输出端分别连接两组隔离电源；光信号转换电路与模拟输入信号放大电路连接。

本实用新型的技术解决方案中所述的驱动系统为宽方波脉冲驱动电路。

本实用新型采用高效耦合方式，以减少耦合损耗，可依据客户需求输出相应的宽脉冲驱动信号。具有使用安全、开关性能可靠、开通一致性好、装配使用方便、维护方便简洁、使用寿命长、对单元中的功率器件有着过压保护等优点，是一种能适用于不同应用领域的高压半导体阀组组件触发脉冲装置。

附图说明

图1是本实用新型的原理框图。

图2是本实用新型的实施电路图。