一种基于FPGA的IGBT数字驱动器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种根据阀控系统触发指令开启或者关闭IGBT器件，同时采集IGBT器件的电压电流信息反馈给阀控系统的基于FPGA的IGBT数字驱动器，包括基板(1)，IGBT信号采集模块(2)，隔离电源模块(3)，FPGA模块(4)、AD模块(5)和域控通信光纤模块(6)，所述IGBT信号采集模块(2)，隔离电源模块(3)，FPGA模块(4)、AD模块(5)和域控通信光纤模块(6)依次连接，所述IGBT信号采集模块(2)，隔离电源模块(3)，FPGA模块(4)、AD模块(5)和域控通信光纤模块(6)安装在基板(1)上。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及数字驱动器领域，具体是指一种基于FPGA的IGBT数字驱动器。
技术介绍
目前针对大功率IGBT的驱动问题，IGBT功率开关元件本身只是一个执行器件，需要驱动器产生触发脉冲才能导通或者关断，同时需要采集电压电流信息，不仅需要上报而且还要对特殊情况下IGBT器件进行保护。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是：提供一种根据阀控系统触发指令开启或者关闭IGBT器件，同时采集IGBT器件的电压电流信息反馈给阀控系统的基于FPGA的IGBT数字驱动器。本技术的技术解决方案是：一种一种基于FPGA的IGBT数字驱动器，包括基板，IGBT信号采集模块，隔离电源模块，FPGA模块、AD模块和域控通信光纤模块，所述IGBT信号采集模块，隔离电源模块，FPGA模块、AD模块和域控通信光纤模块依次连接，所述IGBT信号采集模块，隔离电源模块，FPGA模块、AD模块和域控通信光纤模块安装在基板上。作为改进，所述IGBT信号采集模块，隔离电源模块，FPGA模块、AD模块和域控通信光纤模块的数量均为两个，构成两组串接电路，每组串接电路均有IGBT信号采集模块，隔离电源模块，FPGA模块、AD模块和域控通信光纤模块依次串联。作为改进，所述IGBT信号采集模块与IGBT之间采用插针式的插头连接。采用以上方法与现有技术相比具有如下优点：本专利技术主要解决大功率IGBT的驱动问题，IGBT功率开关元件本身只是一个执行器件，需要驱动器产生触发脉冲才能导通或者关断，同时需要采集电压电流信息，不仅上报而且还要对特殊情况下IGBT器件进行保护。本驱动器采用基于FPGA的控制芯片，利用FPGA的并发处理能力，多个功能同时处理，可以保证处理的实时性与可靠性，为了应对复杂的电磁环境，采用隔离电源，隔离能力高达6KV，与外界通信采用光纤方式提高了抗干扰能力。附图说明图1为本技术的基于FPGA的IGBT数字驱动器的框图。图中所示：1、基板，2、IGBT信号采集模块，3、隔离电源模块，4、FPGA模块，5、AD模块，6、域控通信光纤模块。具体实施方式下面结合附图1对本技术作进一步的详细说明。一种基于FPGA的IGBT数字驱动器，包括基板1，IGBT信号采集模块2，隔离电源模块3，FPGA模块4、AD模块5和域控通信光纤模块6，所述IGBT信号采集模块2，隔离电源模块3，FPGA模块4、AD模块5和域控通信光纤模块6依次连接，所述IGBT信号采集模块2，隔离电源模块3，FPGA模块4、AD模块5和域控通信光纤模块6安装在基板1上。所述IGBT信号采集模块2，隔离电源模块3，FPGA模块4、AD模块5和域控通信光纤模块6的数量均为两个，构成两组串接电路，每组串接电路均有IGBT信号采集模块2，隔离电源模块3，FPGA模块4、AD模块5和域控通信光纤模块6依次串联。所述IGBT信号采集模块2与IGBT之间采用插针式的插头连接。驱动板采用2套完全相同的电路用于驱动2路IGBT，2大主要功能并行执行，功能1：接收来自阀控的控制指令，这个指令是数字式，采用曼彻斯特编码接收为2M bit/s，同时发送采集的电压电流等信息，发送采用4M bit/s的曼彻斯特编码。功能2：利用AD实时采集电压电流信息用于反馈和过压过流保护。功能3：根据下发的触发指令产生PWM脉冲触发IGBT，同时根据电压电流状态决定是否需要保护闭锁。有益的效果：1.使控制器数字化，这样的好处是分担了阀控系统的部分功能，比如过流过压保护，状态检测。2.使整个IGBT驱动过程模块化，便于系统功能的划分，方便工程安装调试。3.便于大规模生产和调试，以及可靠性检测。同时控制芯片采用Actel公司的FPGA型号是M2GL010-TQ144，此芯片采用FLASH工艺抗干扰能力强，与阀控系统通信采用的是HFBR-1414和HFBR-2412单模光纤头。电流电压信号采集实用的AD公司的AD7606型号，此型号广泛实用在电力行业，单5V电源供电，使用方便可靠，采样率200K/s远远满足要求。电源供电采用RECOM公司的隔离电源模块，隔离电压高达6KV。FPGA并发执行2个主要功能，功能1：对阀控系统的通信。功能2：采集电路电压信息。功能3：产生触发脉冲驱动IGBT。该描述没有限制性，图中所示的也只是本技术的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本技术创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于FPGA的IGBT数字驱动器，包括基板(1)，IGBT信号采集模块(2)，隔离电源模块(3)，FPGA模块(4)、AD模块(5)和域控通信光纤模块(6)，所述IGBT信号采集模块(2)，隔离电源模块(3)，FPGA模块(4)、AD模块(5)和域控通信光纤模块(6)依次连接，所述IGBT信号采集模块(2)，隔离电源模块(3)，FPGA模块(4)、AD模块(5)和域控通信光纤模块(6)安装在基板(1)上。

【技术特征摘要】
1.一种基于FPGA的IGBT数字驱动器，包括基板(1)，IGBT信号采集模块(2)，隔离电源模块(3)，FPGA模块(4)、AD模块(5)和域控通信光纤模块(6)，所述IGBT信号采集模块(2)，隔离电源模块(3)，FPGA模块(4)、AD模块(5)和域控通信光纤模块(6)依次连接，所述IGBT信号采集模块(2)，隔离电源模块(3)，FPGA模块(4)、AD模块(5)和域控通信光纤模块(6)安装在基板(1)上。2.根据权利要求1所述的基于FP...

【专利技术属性】
技术研发人员：张树松，
申请(专利权)人：北京龙腾蓝天科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11