[实用新型]一种IGBT串联的驱动电路

说明书

本实用新型公开了一种IGBT串联的驱动电路，属于电力电子技术领域。它包括一个驱动信号功率放大电路、N个一致性相同的驱动信号隔离变压器、N个正负箝位电路、N个IGBT，驱动信号功率放大电路通过驱动信号总线耦合电容连接与N个驱动信号隔离变压器的初级连接，N个驱动信号隔离变压器的副边经N个正负箝位电路通过驱动开通关断电阻与N个IGBT连接，N为正整数。通过开通关断电阻对各IGBT进行控制，从而实现N个串联IGBT的动态均压，并且在保证均压的同时对IGBT的开通关断过程进行加速，减小IGBT的开关损耗，经济性好；通过驱动信号隔离变压器进行磁隔离，不存在光衰隔离，驱动延迟时间短，本电路结构中无需加入缓冲电路，从而不会降低IGBT的开关频率。

技术领域

本实用新型涉及一种IGBT串联的驱动电路，属于电力电子技术领域。

背景技术

绝缘栅双极性晶体管(IGBT)由于结合了电力场效应管(MOSFET)和电力晶体管的优势，具有输入阻抗高，驱动功率小，开关特性好等优点，是一种理想的全控型器件，在电力电子设备中得到了广泛的应用。但是对于高压大功率的电力电子设备，单只IGBT的电压等级无法满足设备的要求，这使得将多只IGBT串联起来作为一个基本单元成为一个有效的选择。

IGBT串联应用的关键是确保在各个IGBT在开关动态和工作稳态时的电压均衡。串联的IGBT对其驱动的一致性要求比较高，且需要相互隔离，大大增加了设计的难度。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题在于：提供一种IGBT串联的驱动电路，它解决了IGBT串联要确保在各个IGBT在开关动态和工作稳态时的电压均衡的问题。

本实用新型所要解决的技术问题采取以下技术方案来实现：

一种IGBT串联的驱动电路，包括一个驱动信号功率放大电路、N个一致性相同的驱动信号隔离变压器、N个正负箝位电路、N个IGBT，其中，驱动信号功率放大电路通过驱动信号总线耦合电容连接与N个驱动信号隔离变压器的初级连接，N个驱动信号隔离变压器的副边与N个正负箝位电路连接，N个正负箝位电路通过驱动开通关断电阻与N个IGBT连接，N为正整数；

所述驱动信号功率放大电路包括本地控制器、驱动信号总线、驱动电阻、图腾柱驱动电路、电阻、一级电容、二级电容，本地控制器与驱动电阻的一端连接，驱动电阻的另一端与图腾柱驱动电路输入端连接，图腾柱驱动电路的输出端与驱动信号总线连接，电阻的一端与图腾柱驱动电路连接，电阻R的另一端与一级电容的一端与电源连接，二级电容的一端与图腾柱驱动电路的电源端连接，一级电容的另一端与图腾柱驱动电路的接地端与二级电容的另一端与连接并接地；

所述驱动信号隔离变压器副边正负箝位电路包括一级稳压二极管、二级稳压二极管、二极管、三极管，一级稳压二极管的正极与二级稳压二极管的正极连接，一级稳压二极管的负极与二极管的正极与三极管的基极连接，二极管的负极与三极管的发射极连接，三极管的集电极与二级稳压二极管的负极连接。

优选地，所述驱动信号功率放大电路与本地控制器之间通过门缓冲器连接，本地控制器为PWM专用芯片，DSP芯片、ARM芯片及FPGA芯片中的一个或几个的组合。

优选地，所述驱动电路为电压型IGBT驱动器。

本实用新型的有益效果是：通过一个驱动信号功率放大电路输出串联驱动功率母线，使前段的驱动延迟以及上升下降时间保证绝对一致；通过一致性相同的驱动信号隔离变压器，保证了初级的高频绝缘隔离，又降低了初次级之间的分布电容，抗干扰能力强；通过开通关断电阻对各IGBT进行控制，从而实现N个串联IGBT的动态均压，并且在保证均压的同时对IGBT的开通关断过程进行加速，减小IGBT的开关损耗，经济性好；通过驱动信号隔离变压器进行磁隔离，不存在光衰隔离，驱动延迟时间短，本电路结构中无需加入缓冲电路，从而不会降低 IGBT的开关频率。

附图说明