[发明专利]一种绝缘栅双极型晶体管串联阀结构

权利要求书

1.一种绝缘栅双极型晶体管串联阀结构，其特征在于，包括：绝缘栅双极型晶体管串联模块、超级电容器、充电模块和状态监控模块；

所述绝缘栅双极型晶体管串联模块包括多个逐级串联的绝缘栅双极型晶体管单元；

所述充电模块包括：电源和多个充电单元，每一所述充电单元包括：储能电容器和二极管，每一所述二极管的正极连接所述电源的正极，每一所述二极管的负极连接每一所述储能电容器的一极板，每一所述储能电容器的另一极板连接所述电源的负极；

每一级的所述绝缘栅双极型晶体管单元包括：绝缘栅双极型晶体管、DC-DC稳压电路、绝缘栅双极型晶体管驱动电路和动态均压电容；所述DC-DC稳压电路并联在所述储能电容器的两极板上，所述DC-DC稳压电路的输出端连接所述绝缘栅双极型晶体管驱动电路的输入引脚，所述绝缘栅双极型晶体管驱动电路的门极引脚连接所述绝缘栅双极型晶体管的门极，所述绝缘栅双极型晶体管驱动电路的集电极引脚连接所述绝缘栅双极型晶体管的集电极，所述绝缘栅双极型晶体管驱动电路的发射极引脚分别连接所述绝缘栅双极型晶体管的发射极和所述储能电容器的另一极板，所述动态均压电容的一极板连接所述绝缘栅双极型晶体管的集电极，所述动态均压电容的另一极板连接所述绝缘栅双极型晶体管的发射极；

所述状态监控模块包括：主控制器和多个分控制器，每一所述分控制器连接每一所述储能电容器，用于采集所述储能电容器两极板的电压后，将所述储能电容器两极板的电压发送到所述主控制器，所述主控制器连接每一级的所述绝缘栅双极型晶体管单元，用于根据每一所述储能电容器两极板的电压逐级控制每一级的所述绝缘栅双极型晶体管单元导通，以及，根据后一级的所述储能电容器的两极板的电压判断前一级的所述绝缘栅双极型晶体管单元是否导通。

2.根据权利要求1所述的绝缘栅双极型晶体管串联阀结构，其特征在于，每一级的所述绝缘栅双极型晶体管单元还包括：静态均压电阻，所述动态均压电容的两极板并联在所述静态均压电阻的两端。

3.根据权利要求2所述的绝缘栅双极型晶体管串联阀结构，其特征在于：若同一级的所述分控制器采集得到的所述储能电容器的两极板的电压位于所述DC-DC稳压电路的宽电压输入范围内，则所述主控制器控制该级所述绝缘栅双极型晶体管导通。

4.根据权利要求2所述的绝缘栅双极型晶体管串联阀结构，其特征在于：在逐级控制每一级的所述绝缘栅双极型晶体管导通的过程中，若后一级的所述分控制器采集得到的所述储能电容器的两极板的电压未上升到预设阈值或未发生变化，则所述主控制器判断前一级的所述绝缘栅双极型晶体管未导通。

5.根据权利要求2所述的绝缘栅双极型晶体管串联阀结构，其特征在于：每一所述分控制器与每一所述绝缘栅双极型晶体管连接，用于在逐级控制每一级的所述绝缘栅双极型晶体管导通的过程中，采集每一级的所述绝缘栅双极型晶体管两端的电压后，将所述绝缘栅双极型晶体管两端的电压发送到所述主控制器，所述主控制器用于若判断出前一级的所述绝缘栅双极型晶体管两端的电压未位于预设范围内，则确定前一级的所述绝缘栅双极型晶体管未导通。

6.根据权利要求2所述的绝缘栅双极型晶体管串联阀结构，其特征在于：每一所述分控制器包括：微控单元、模数数据采集模块、线性稳压模块和第一无线通讯模块，所述微控单元分别与所述模数数据采集模块、所述线性稳压模块和所述第一无线通讯模块连接，所述模数数据采集模块分别与所述储能电容器和所述绝缘栅双极型晶体管连接，所述线性稳压模块与所述储能电容器的一极板连接，所述微控单元与所述储能电容器的另一极板连接。

7.根据权利要求6所述的绝缘栅双极型晶体管串联阀结构，其特征在于，所述主控制器包括：主控单元和第二无线通讯模块，所述主控单元与所述第二无线通讯模块连接，所述第二无线通讯模块与所述第一无线通讯模块连接，所述主控单元与每一级的所述绝缘栅双极型晶体管驱动电路连接，以使所述主控单元将控制所述绝缘栅双极型晶体管的导通信号发送到所述绝缘栅双极型晶体管驱动电路。