大功率变频调速装置中的IGBT并联驱动及检测保护电路制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种大功率变频调速装置中的IGBT并联驱动及检测保护电路，其技术特点包括以下步骤：包括IGBT并联同步驱动及动态均流电路、短路检测保护电路和浪涌电压抑制电路，所述短路检测保护电路一端通过光电隔离电路与主控制器连接，该短路检测保护电路另一端通过浪涌电压抑制电路与IGBT并联同步驱动及动态均流电路相连接，该IGBT并联同步驱动及动态均流电路与并联的两支IGBT相连接。本实用新型专利技术通过光电隔离电路接收主控器传送来的驱动信号，经功率放大电路提供瞬时大功率驱动信号并驱动并联IGBT，使门极电压同步实现最佳动态均流，同时对Uce过电压和IGBT短路进行检测保护，提高IGBT并联工作的可靠性和稳定性。

【技术实现步骤摘要】
大功率变频调速装置中的IGBT并联驱动及检测保护电路
本技术属于大功率变频调速装置
，尤其是一种大功率变频调速装置中的IGBT并联驱动及检测保护电路。
技术介绍
随着大功率变频调速装置广泛的应用于工业现场，单支IGBT模块已不能满足大功率交流设备要求，而多支IGBT并联的主回路解决方案因其性价比高、热分布均匀、电流密度大、布局灵活已经成为一种设计趋势。由于并联IGBT之间静态与动态性能的差异会影响开关特性及均流效果，因此，很容易造成IGBT损坏。除了采取同一批次IGBT保证其参数尽量一致外，门极驱动电路设计对于并联应用实现动态均流起到至关重要的作用，需要更加优化可靠的驱动及保护电路，现有驱动及保护电路的可靠性及稳定性均存在一定的问题。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种设计合理、可靠性高且稳定性强的大功率变频调速装置中的IGBT并联驱动及检测保护电路。 本技术解决现有的技术问题是采取以下技术方案实现的: 一种大功率变频调速装置中的IGBT并联驱动及检测保护电路，包括IGBT并联同步驱动及动态均流电路、短路检测保护电路和浪涌电压抑制电路，所述短路检测保护电路一端通过光电隔离电路与主控制器连接，该短路检测保护电路另一端通过浪涌电压抑制电路与IGBT并联同步驱动及动态均流电路相连接，该IGBT并联同步驱动及动态均流电路与并联的两支IGBT相连接。 而且，所述IGBT并联同步驱动及动态均流电路包括功率放大器V1、功率放大器V2、开通驱动电阻RonlOl、开通驱动电阻Ron 102、开通驱动电阻Ron201、开通驱动电阻Ron202、关断驱动二极管DofflOl、关断驱动二极管Doff 102、关断驱动二极管Doff201、关断驱动二极管Doff202、开通驱动二极管Don、关断驱动电阻Roff以及四个IGBT门极限幅二极管；开通驱动电阻RonlOl与关断驱动二极管DofTlOl并联后一端连接在两个功率放大器的共发射极上，另一端连接在第一 IGBT的门极上，开通驱动电阻Ronl02与关断驱动二极管Doff 102并联后一端连接在第一 IGBT的发射极上，另一端通过并联的开通驱动二极管Don、关断驱动电阻Roff与地相连接；开通驱动电阻Ron201与关断驱动二极管Doff201并联后一端连接在两个功率放大器的共发射极上，另一端连接在第二 IGBT的门极上，开通驱动电阻Ron202与关断驱动二极管Doff202并联后一端连接在第二 IGBT的发射极上，另一端通过并联的开通驱动二极管Don、关断驱动电阻Roff与地相连接；四个IGBT门极限幅二极管分别连接到二个IGBT的门极上。 而且，所述短路检测保护电路包括阴极连接到并联IGBT集电极的高压恢复二极管D1，与高压恢复二极管Dl阳极连接的限流电阻R1，限流电阻Rl左端接滤波电容Cl，再通过电阻R2，反向连接二极管D2连接到驱动信号；滤波电容Cl两端并联二极管D3和电阻R3作为放电回路，滤波电容Cl上端通过二极管D4及阈值电压设置稳压二极管ZDl控制三极管V3，三极管V3的be之间接电阻R4，三极管V3集电极一方面通过上拉电阻R5到正电源，另一方面通过电阻R6和反接二极管D5连接到驱动信号；电阻R7、电阻R8和三极管V4组成故障返回电路，电阻R7为三极管V4基射电阻，R8为三极管V4集电极上拉电阻，故障信号从三极管V4集电极引出。 而且，所述浪涌电压抑制电路包括串联反接到IGBT集电极的五个浪涌抑制器件，浪涌抑制器件TVS5阳极通过二极管Dll和二极管D12分别连到两个并联IGBT的门极，浪涌抑制器件TVS5阳极另一支路通过电阻R12和正接二极管D13连到驱动功率放大器前，浪涌抑制器件TVS3的阳极通过电容C2、电阻R13与二极管D13阳极相连。 本技术的优点和积极效果是: 1、本技术通过光电隔离电路接收主控器传送来的驱动信号，经功率放大电路提供瞬时大功率驱动信号并驱动并联IGBT，使门极电压同步实现最佳动态均流，同时对Uce过电压和IGBT短路进行检测保护，提高IGBT并联工作的可靠性和稳定性。 2、本技术的驱动功率大单路驱动可达到2W，可驱动两并联、三并联大功率IGBT,同步一致性好相位差小于5ns，均流特性佳同相IGBT发热温度差小于3°C，电路性能可靠，由于采用了快速二极管等元件保护动作灵敏，可保护大功率并联IGBT可靠运行，保护IGBT不因短路或过压而损坏。 【附图说明】 图1是本技术的电路图。 【具体实施方式】 以下结合附图对本技术实施例做进一步详述。 一种大功率变频调速装置中的IGBT并联驱动及检测保护电路，如图1所示，包括IGBT并联同步驱动及动态均流电路1、短路检测保护电路2和浪涌电压抑制电路3，该短路检测保护电路一端通过光电隔离电路与主控制器连接，该短路检测保护电路另一端通过浪涌电压抑制电路与IGBT并联同步驱动及动态均流电路相连接，该IGBT并联同步驱动及动态均流电路与并联的两支IGBT相连接。下面对各个电路分别进行说明: IGBT并联同步驱动及动态均流电路包括驱动信号推挽功率放大器Vl和V2、第一 IGBT开通驱动电阻RonlOl和Ronl02、第二 IGBT开通驱动电阻Ron201和Ron202、第一IGBT关断驱动二极管DofflOl和DofT102、第二 IGBT关断驱动二极管Doff201和Doff202、开通驱动二极管Don、关断驱动电阻Roff、以及IGBT门极限幅二极管DlOl、D102、D201和D202。并联IGBT开通时，驱动信号高经过Vl功率放大，经开通驱动电阻RonlOl、IGBTl门极、IGBTl发射极、开通驱动电阻Ronl02和开通二极管Don控制IGBTl导通，经开通驱动电阻Ron201、IGBT2门极、IGBT2发射极、开通驱动电阻Ron202和开通二极管Don控制IGBT2导通。并联IGBT关断时，驱动信号低V2导通，电源地经过关断驱动电阻Roff、关断驱动二极管Doff 102、IGBTl发射极、IGBTl门极、关断驱动二极管Doff 101、功率管V2到负电源，关断IGBT1，电源地经过关断驱动电阻Roff、关断驱动二极管Doff202、IGBT2发射极、IGBT2门极、关断驱动二极管Doff201、功率管V2到负电源，关断IGBT2。 在本并联同步驱动及动态均流电路中，开通驱动电阻和驱动关断驱动电阻独立，每个IGBT有自己单独驱动电阻，IGBTl的驱动电阻为开通驱动电阻RonlOl、Ronl02和关断驱动电阻Roff，开通驱动电阻RonlOl、Ronl02分别串到门极和发射极，开通驱动二极管Don使IGBTl驱动高电平导通，开通驱动电阻RonlOl串联Ronl02，DofflOU Doffl02在驱动低电平时导通，IGBTl门极关断驱动电阻Roff，使IGBTl开通和关断时阻抗不同，可调整IGBTl开通和关断边沿。IGBTl门极限幅二极管D101、D102限幅门极驱动电平，保护IGBTl门极。IGBT2的驱动电阻为开通驱动电阻Ron201、Ron202和关断驱动电阻本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大功率变频调速装置中的IGBT并联驱动及检测保护电路，其特征在于：包括IGBT并联同步驱动及动态均流电路、短路检测保护电路和浪涌电压抑制电路，所述短路检测保护电路一端通过光电隔离电路与主控制器连接，该短路检测保护电路另一端通过浪涌电压抑制电路与IGBT并联同步驱动及动态均流电路相连接，该IGBT并联同步驱动及动态均流电路与并联的两支IGBT相连接。

【技术特征摘要】
1.一种大功率变频调速装置中的IGBT并联驱动及检测保护电路，其特征在于:包括IGBT并联同步驱动及动态均流电路、短路检测保护电路和浪涌电压抑制电路，所述短路检测保护电路一端通过光电隔离电路与主控制器连接，该短路检测保护电路另一端通过浪涌电压抑制电路与IGBT并联同步驱动及动态均流电路相连接，该IGBT并联同步驱动及动态均流电路与并联的两支IGBT相连接。2.根据权利要求1所述的大功率变频调速装置中的IGBT并联驱动及检测保护电路，其特征在于:所述IGBT并联同步驱动及动态均流电路包括功率放大器V1、功率放大器V2、开通驱动电阻Ron 11、开通驱动电阻Ron 102、开通驱动电阻Ron201、开通驱动电阻Ron202、关断驱动二极管DofflO1、关断驱动二极管Doff 102、关断驱动二极管Doff201、关断驱动二极管Doff202、开通驱动二极管Don、关断驱动电阻Roff以及四个IGBT门极限幅二极管；开通驱动电阻RonlOl与关断驱动二极管DofTlOl并联后一端连接在两个功率放大器的共发射极上，另一端连接在第一 IGBT的门极上，开通驱动电阻Ronl02与关断驱动二极管Doff 102并联后一端连接在第一 IGBT的发射极上，另一端通过并联的开通驱动二极管Don、关断驱动电阻Roff与地相连接；开通驱动电阻Ron201与关断驱动二极管Doff201并联后一端连接在两个功率放大器的共发射极上，另一端连接在第二 IGBT的门极上，开通驱动电阻Ron202与关断...

【专利技术属性】
技术研发人员：安洋，王洪庆，金书辉，郭清臣，安健辰，付明志，
申请(专利权)人：天津电气科学研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：天津;12