一种数字式的智能IGBT驱动方法及其系统技术方案

本发明专利技术公开了一种数字式的智能IGBT驱动方法及其系统，其中驱动方法包括步骤S1：上电后，检测di/dt数据和dv/dt数据；S2：在第n个小时间段内判断di/dt数据和dv/dt数据是否与预设值相符；S3：对可变门极电阻的阵列模式进行调整；S4：检测di/dt数据和dv/dt数据，再次执行步骤S2和步骤S3，循环m次，至di/dt数据和dv/dt数据与预设值相符；S5：根据m次循环中记忆存储的各小时间段的可变门极电阻的阵列模式进行开通或关断，直至断电；本发明专利技术无需事先选择IGBT模组的工作方式，亦无须严格要求所用IGBT模组均为同一厂家甚至同一批次，可保证每个IGBT模组开通和关断时间固定。

A digital intelligent IGBT drive method and its system

The invention discloses a digital intelligent IGBT driving method and system thereof, wherein the driving method comprises the steps of: after power on, S1 detection of di/dt data and dv/dt data; S2: n at the small period of time to determine di/dt and dv/dt data is consistent with the preset value; S3: adjustable variable gate resistor array pattern; S4: the detection of di/dt and dv/dt data, perform steps S2 and S3 again, m loop, to di/dt data and dv/dt data with the preset values; S5: according to the gate array mode variable short time memory m cycles are stored in the gate resistor are turned on or off and until the power; the invention without prior IGBT module work, also does not have strict requirements for the IGBT module are the same manufacturers even the same batch, can ensure that each IGBT module turn-on and turn off time is fixed.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电力电子领域，特别是涉及一种数字式的智能IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor，绝缘栅双极型晶体管)驱动方法及其系统。
技术介绍
电力电子系统由主电路和控制电路构成。主电路由IGBT等开关器件构成，大功率IGBT运行的环境一般都比较恶劣，其承受的电压可高至千伏以上，一旦发生故障而未得到及时处理，会引起非常严重的后果，甚至安全事故。驱动电路是主电路和控制电路之间的接口，其性能的好坏直接影响整个系统的工作性能。因此，一款好的驱动电路，不仅能使IGBT工作在较为理想的开关状态，而且对整个系统的安全运行至关重要。传统IGBT驱动由分立元器件、纯模拟器件组成，能够实现的保护功能有限，而且即使发生故障，驱动电路也是通过向控制电路发送高低电平或一定宽度的脉冲来报告故障，并将系统所有功能关闭以保护IGBT，而没有对故障信息进行记录，因此不能将故障原因进行分析，以针对性的解决故障问题。此外，对于传统的IGBT驱动，每一款驱动器只适用于对应型号的IGBT，兼容性较差。近些年来，随着电力电子技术的发展，出现了数字式IGBT驱动，它不仅解决了上述问题，还能够控制IGBT的通断，减小开关延迟和米勒平台时间，减小开关损耗。但目前现有的数字式驱动仍存在如下不足：(1)仅作为逻辑处理，对于不同系列、不同型号的IGBT模组，并不能都在设定的时间内，以与预设值相符的dv/dt和di/dt进行开通和关断，故而不能完全达到其宣称的智能化。(2)对于IGBT模组的串联及并联应用，仍然是有针对性的分开论述，或是虽放在一起，但仍需要事先选择单管、串联或并联方式才能实现相应的串并联应用，且要求使用同一厂家、同一批次的IGBT模组，这无疑对IGBT模组的串并联应用有所限制。以上
技术介绍
内容的公开仅用于辅助理解本专利技术的专利技术构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日已经公开的情况下，上述
技术介绍
不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提出一种数字式的智能IGBT驱动方法及其系统，其中，本专利技术提出一种数字式的智能IGBT驱动方法，用于控制IGBT模组在上电与断电之间以一个固定的时间开通或关断，包括以下步骤：S1：上电后，检测一个开通或关断时间段内第n个小时间段的di/dt数据和dv/dt数据；S2：根据获得的所述di/dt数据和所述dv/dt数据，在第n个小时间段内判断所述di/dt数据和所述dv/dt数据是否与预设值相符；S3：根据判断结果在第n个小时间段内对可变门极电阻的阵列模式进行调整，相应控制IGBT模组的开通或关断时间的长短，并对此时间段的可变门极电阻对应的阵列模式进行记忆存储；S4：检测第n+1个小时间段的di/dt数据和dv/dt数据，再次执行步骤S2和步骤S3，以此循环m次，直至所述di/dt数据和所述dv/dt数据与预设值相符；S5：在后续开通或关断时间段内，根据步骤S1至步骤S4的m次循环中记忆存储的各小时间段的可变门极电阻的阵列模式进行开通或关断，直至断电；di/dt为电流变化率；dv/dt为电压变化率；n＝1，2，3……，n；m＝1，2，3……，m。优选地，本专利技术还可以具有如下技术特征：还包括以下步骤：1)通过VCE检测电路检测集射极电压VCE；2)根据预设好的不同的VCE阈值电压值，将获取到的所述集射极电压VCE与不同所述VCE阈值电压值进行比对，得到所述集射极电压VCE所处阈值电压区间；3)根据所处的阈值电压区间将比对结果以数字信号的形式进行分析所述IGBT模组的短路状态。还包括以下步骤：所述VCE阈值电压值包括第一VCE阈值电压值、第二VCE阈值电压值、第三VCE阈值电压值和第四VCE阈值电压值，所述第一VCE阈值电压值<所述第二VCE阈值电压值<所述第三VCE阈值电压值<所述第四VCE阈值电压值；当所述集射极电压VCE<第一VCE阈值电压值时，判断IGBT模组处于正常状态；当第一VCE阈值电压值<集射极电压VCE<第二VCE阈值电压值时，判断IGBT模组发生二类短路；当第二VCE阈值电压值<集射极电压VCE<第三VCE阈值电压值、第三VCE阈值电压值<集射极电压VCE<第四VCE阈值电压值或集射极电压VCE>第四VCE阈值电压值时，判断IGBT模组发生一类短路，且所述集射极电压VCE越大则说明一类短路越严重。整个开通过程分为n个时间段：ton0～ton1、ton1～ton2、┅、tonn-1～tonn，对应开通数据的预设值dv/dton和di/dton分别为一组1*n的矩阵，即：{dv/dton1，dv/dton2，┅，dv/dtonn本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数字式的智能IGBT驱动方法，其特征在于，用于控制IGBT模组在上电与断电之间以一个固定的时间开通或关断，包括以下步骤：S1：上电后，检测一个开通或关断时间段内第n个小时间段的di/dt数据和dv/dt数据；S2：根据获得的所述di/dt数据和所述dv/dt数据，在第n个小时间段内判断所述di/dt数据和所述dv/dt数据是否与预设值相符；S3：根据判断结果在第n个小时间段内对可变门极电阻的阵列模式进行调整，相应控制IGBT模组的开通或关断时间的长短，并对此时间段的可变门极电阻对应的阵列模式进行记忆存储；S4：检测第n+1个小时间段的di/dt数据和dv/dt数据，再次执行步骤S2和步骤S3，以此循环m次，直至所述di/dt数据和所述dv/dt数据与预设值相符；S5：在后续开通或关断时间段内，根据步骤S1至步骤S4的m次循环中记忆存储的各小时间段的可变门极电阻的阵列模式进行开通或关断，直至断电；di/dt为电流变化率；dv/dt为电压变化率；n＝1，2，3……，n；m＝1，2，3……，m。

【技术特征摘要】
1.一种数字式的智能IGBT驱动方法，其特征在于，用于控制IGBT模组在上电与断电之间以一个固定的时间开通或关断，包括以下步骤：S1：上电后，检测一个开通或关断时间段内第n个小时间段的di/dt数据和dv/dt数据；S2：根据获得的所述di/dt数据和所述dv/dt数据，在第n个小时间段内判断所述di/dt数据和所述dv/dt数据是否与预设值相符；S3：根据判断结果在第n个小时间段内对可变门极电阻的阵列模式进行调整，相应控制IGBT模组的开通或关断时间的长短，并对此时间段的可变门极电阻对应的阵列模式进行记忆存储；S4：检测第n+1个小时间段的di/dt数据和dv/dt数据，再次执行步骤S2和步骤S3，以此循环m次，直至所述di/dt数据和所述dv/dt数据与预设值相符；S5：在后续开通或关断时间段内，根据步骤S1至步骤S4的m次循环中记忆存储的各小时间段的可变门极电阻的阵列模式进行开通或关断，直至断电；di/dt为电流变化率；dv/dt为电压变化率；n＝1，2，3……，n；m＝1，2，3……，m。2.如权利要求1所述数字式的智能IGBT驱动方法，其特征在于，还包括以下步骤：1)通过VCE检测电路检测集射极电压VCE；2)根据预设好的不同的VCE阈值电压值，将获取到的所述集射极电压VCE与不同所述VCE阈值电压值进行比对，得到所述集射极电压VCE所...

【专利技术属性】
技术研发人员：卞月娟，雷仕建，于洋，黄辉，
申请(专利权)人：青岛青铜剑电子技术有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37