一种带NTC采集功能的IGBT并联驱动器制造技术

本发明专利技术公开了一种带NTC采集功能的IGBT并联驱动器，包括：脉冲处理电路、故障反馈电路、电源输入电路、NTC信号处理电路、第一信号隔离单元、第二信号隔离单元、隔离变压单元、上管驱动及保护电路、下管驱动及保护电路和NTC采集电路；脉冲处理电路的控制脉冲经第一信号隔离单元送入上管驱动及保护电路和下管驱动及保护电路，用于控制外部电路，并接收反馈信号，反馈信号经第一信号隔离单元送入故障反馈电路；电源输入电路经隔离变压单元为上管驱动及保护电路、下管驱动及保护电路和NTC采集电路供电；NTC采集电路用于采集外部电路的信号。本发明专利技术具有IGBT多并联驱动能力、IGBT温度信号监测等优点。

IGBT parallel driver with NTC acquisition function

The invention discloses a IGBT parallel drive, with a NTC acquisition function includes: pulse processing circuit, fault feedback circuit, power supply circuit, NTC signal processing circuit, a first signal isolation unit, a second signal isolation unit, isolation transformer unit, tube driver and protection circuit, tube drive and protection circuit and NTC acquisition the pulse control circuit; the pulse signal processing circuit through the first isolation unit into the tube driver and protection circuit and tube drive and protection circuit is used to control the external circuit, and receives the feedback signal, the feedback signal of the first signal isolation unit into fault feedback circuit; power input circuit drive and protection circuit and power supply circuit of the isolation of NTC acquisition the transformation unit for driving and protecting circuit, tube; NTC acquisition circuit is used for signal acquisition of the external circuit. The invention has the advantages of IGBT multi parallel driving capability and IGBT temperature signal monitoring.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及IGBT驱动控制领域，尤其涉及一种带NTC采集功能的IGBT并联驱动器。
技术介绍
随着电力电子技术的快速发展，电力电子变流装置的功率等级得以不断提升。IGBT并联应用需求和趋势日趋迫切。加之变流器系统的功率密度的不断提高，变流器工作温度环境非常恶劣，IGBT过温给变流器带来的故障问题越来越多，因此对IGBT的结温进行监测控制也变得非常重要。在变流器系统中，驱动器被视为连接强电侧IGBT与弱电侧DCU的桥梁。作为变流装置中的核心一环，驱动器能否具备IGBT多并联驱动能力、IGBT温度信号监测等优势，对变流器行业的应用市场拓展和系统安全运行起到至关重要的作用。目前，国内外主要的驱动器产品公司有CONCEPT、SEMIKRON、INFINEON、青铜剑、飞仕得等，以CONCEPT公司的典型产品SCALE 2系列、SEMIKRON公司的典型产品SKYPER 32系列、INFINEON 公司的典型产品2ED300C17-S系列、青铜剑的典型产品2QD30A17K-I系列、飞仕得的典型产品STACK 4系列为例，国内外驱动器大都只具备双通道驱动能力，其驱动器不具备IGBT多并联驱动能力、IGBT温度信号监测等特征。现有产品均无法满足IGBT多并联驱动及IGBT温度信号监测等功能需求。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本专利技术提供一种不仅具有传统驱动器的驱动放大、隔离、过流及短路保护功能，还具有IGBT多并联驱动能力、IGBT温度信号（或称NTC信号）监测等功能的带NTC采集功能的IGBT并联驱动器。为解决上述技术问题，本专利技术提出的技术方案为：一种带NTC采集功能的IGBT并联驱动器，包括：脉冲处理电路、故障反馈电路、电源输入电路、NTC信号处理电路、第一信号隔离单元、第二信号隔离单元、隔离变压单元、上管驱动及保护电路、下管驱动及保护电路和NTC采集电路；所述脉冲处理电路的控制脉冲经所述第一信号隔离单元进行隔离后，分别送入所述上管驱动及保护电路和所述下管驱动及保护电路，所述上管驱动及保护电路和所述下管驱动及保护电路分别用于控制被连接的外部电路，并分别接收外部电路的反馈信号，所述反馈信号经所述第一信号隔离单元进行隔离后送入所述故障反馈电路；所述电源输入电路经所述隔离变压单元进行隔离变压后，分别为所述上管驱动及保护电路、所述下管驱动及保护电路和所述NTC采集电路供电；所述NTC采集电路用于采集被连接的外部电路的被采集信号，并将该信号经所述第二信号隔离单元进行隔离后，送入NTC信号处理电路。作为本专利技术的进一步改进，所述隔离变压单元包括第一电源隔离单元和第二电源隔离单元；所述第一电源隔离单元用于为所述上管驱动及保护电路和所述下管驱动及保护电路供电；所述第二电源隔离单元用于为所述NTC采集电路供电。作为本专利技术的进一步改进，还包括第一输入输出接口、第二输入输出接口和第三输入输出接口；所述上管驱动及保护电路通过所述第一输入输出接口与外部设备连接，所述下管驱动及保护电路和所述NTC采集电路通过所述第二输入输出接口与外部设备连接，所述脉冲处理电路、故障反馈电路、电源输入电路、NTC信号处理电路通过所述第三输入输出接口与外部设备连接。作为本专利技术的进一步改进，所述脉冲处理电路、故障反馈电路、电源输入电路、NTC信号处理电路、第一信号隔离单元、第二信号隔离单元、隔离变压单元、上管驱动及保护电路、下管驱动及保护电路、NTC采集电路、第一输入输出接口、第二输入输出接口和第三输入输出接口均设置在同一块电路板上。作为本专利技术的进一步改进，所述电路板通过开槽划分为原边电路区和次边电路区，所述脉冲处理电路、故障反馈电路、电源输入电路、NTC信号处理电路和第三输入输出接口设置在原边电路区；所述上管驱动及保护电路、下管驱动及保护电路、NTC采集电路、第一输入输出端口和第二输入输出端口设置在次边电路区。作为本专利技术的进一步改进，所述次边电路区通过开槽划分为上管区、下管区和采集区；所述上管驱动及保护电路设置在上管区；所述下管驱动及保护电路设置在下管区；所述NTC采集电路设置在采集区。作为本专利技术的进一步改进，所述第一输入输出接口、第二输入输出接口和第三输入输出接口为电连接插座。作为本专利技术的进一步改进，所述脉冲处理电路的脉冲输入信号为差分脉冲输入信号。作为本专利技术的进一步改进，所述脉冲处理电路还包括对脉冲输入信号进行滤波和防直通处理。作为本专利技术的进一步改进，所述第一信号隔离单元为光耦隔离单元或变压器隔离单元；所述第二信号隔离单元为光耦隔离单元或变压器隔离单元。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：1、本专利技术的带NTC采集功能的IGBT并联驱动器，不仅具有传统驱动器的驱动放大、隔离、过流及短路保护功能，还具有IGBT多并联驱动能力、IGBT温度信号（或称NTC信号）监测等功能。2、本专利技术的带NTC采集功能的IGBT并联驱动器，采用电路板的开槽设计，进一步提高了电气隔离的保护能力，适用于温度环境较恶劣、IGBT多并联应用的变流器系统。3、本专利技术的带NTC采集功能的IGBT并联驱动器，使用之后，可以使变流器系统减少开发单独的脉冲处理系统或装置，为变流器系统节省了空间和成本，提高了变流器的功率密度。4、本专利技术的带NTC采集功能的IGBT并联驱动器，使用之后，由于具有IGBT温度信号监测功能，实时将温度信号反馈给与第三输入输出端口连接的DCU，在系统异常导致IGBT温度较高时，DCU将进行对变流器工况的有效控制，实现IGBT的温度控制及保护。附图说明图1为本专利技术具体实施例结构示意图。图2为本专利技术具体实施例电路板开槽布局示意图。图3为本专利技术具体实施例使用状态采集原理示意图。图4为本专利技术具体实施例使用状态连接示意图。具体实施方式以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本专利技术作进一步描述，但并不因此而限制本专利技术的保护范围。如图1所示，本专利技术具体实施例的带NTC采集功能的IGBT并联驱动器，包括：脉冲处理电路、故障反馈电路、电源输入电路、NTC信号处理电路、第一信号隔离单元、第二信号隔离单元、隔离变压单元、上管驱动及保护电路、下管驱动及保护电路和NTC采集电路；脉冲处理电路的控制脉冲经第一信号隔离单元进行隔离后，分别送入上管驱动及保护电路和下管驱动及保护电路，上管驱动及保护电路和下管驱动及保护电路分别用于控制被连接的外部电路，并分别接收外部电路的反馈信号，反馈信号经第一信号隔离单元进行隔离后送入故障反馈电路；电源输入电路经隔离变压单元进行隔离变压后，分别为上管驱动及保护电路、下管驱动及保护电路和NTC采集电路供电；NTC采集电路用于采集被连接的外部电路的被采集信号，并将该信号经第二信号隔离单元进行隔离后，送入NTC信号处理电路。在本实施例中，隔离变压单元包括第一电源隔离单元和第二电源隔离单元；第一电源隔离单元用于为上管驱动及保护电路和下管驱动及保护电路供电；第二电源隔离单元用于为NTC采集电路供电。还包括第一输入输出接口、第二输入输出接口和第三输入输出接口；上管驱动及保护电路通过第一输入输出接口与外部设备连接，下管驱动及保护电路和NTC采集电路通过第二输入输出接口与外部设备连接，脉冲处理电路、故障反馈电路、电源输入电路、NTC信号本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带NTC采集功能的IGBT并联驱动器，其特征在于，包括：脉冲处理电路、故障反馈电路、电源输入电路、NTC信号处理电路、第一信号隔离单元、第二信号隔离单元、隔离变压单元、上管驱动及保护电路、下管驱动及保护电路和NTC采集电路；所述脉冲处理电路的控制脉冲经所述第一信号隔离单元进行隔离后，分别送入所述上管驱动及保护电路和所述下管驱动及保护电路，所述上管驱动及保护电路和所述下管驱动及保护电路分别用于控制被连接的外部电路，并分别接收外部电路的反馈信号，所述反馈信号经所述第一信号隔离单元进行隔离后送入所述故障反馈电路；所述电源输入电路经所述隔离变压单元进行隔离变压后，分别为所述上管驱动及保护电路、所述下管驱动及保护电路和所述NTC采集电路供电；所述NTC采集电路用于采集被连接的外部电路的被采集信号，并将该信号经所述第二信号隔离单元进行隔离后，送入NTC信号处理电路。

【技术特征摘要】
1.一种带NTC采集功能的IGBT并联驱动器，其特征在于，包括：脉冲处理电路、故障反馈电路、电源输入电路、NTC信号处理电路、第一信号隔离单元、第二信号隔离单元、隔离变压单元、上管驱动及保护电路、下管驱动及保护电路和NTC采集电路；所述脉冲处理电路的控制脉冲经所述第一信号隔离单元进行隔离后，分别送入所述上管驱动及保护电路和所述下管驱动及保护电路，所述上管驱动及保护电路和所述下管驱动及保护电路分别用于控制被连接的外部电路，并分别接收外部电路的反馈信号，所述反馈信号经所述第一信号隔离单元进行隔离后送入所述故障反馈电路；所述电源输入电路经所述隔离变压单元进行隔离变压后，分别为所述上管驱动及保护电路、所述下管驱动及保护电路和所述NTC采集电路供电；所述NTC采集电路用于采集被连接的外部电路的被采集信号，并将该信号经所述第二信号隔离单元进行隔离后，送入NTC信号处理电路。2.根据权利要求1所述的带NTC采集功能的IGBT并联驱动器，其特征在于：所述隔离变压单元包括第一电源隔离单元和第二电源隔离单元；所述第一电源隔离单元用于为所述上管驱动及保护电路和所述下管驱动及保护电路供电；所述第二电源隔离单元用于为所述NTC采集电路供电。3.根据权利要求2所述的带NTC采集功能的IGBT并联驱动器，其特征在于：还包括第一输入输出接口、第二输入输出接口和第三输入输出接口；所述上管驱动及保护电路通过所述第一输入输出接口与外部设备连接，所述下管驱动及保护电路和所述NTC采集电路通过所述第二输入输出接口与外部设备连接，所述脉冲处理电路、故障反馈电路、电源输入电路、NTC信号处理电路通过所述第三输入输出接口与外部设备连接。4.根据权利要求3所述的带NTC采集功能的...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨涛，杨乐乐，李彦涌，蒋林，张东辉，魏海山，欧阳柳，谢舜蒙，曹超，马龙昌，
申请(专利权)人：中车株洲电力机车研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43