一种IGBT器件的栅极电流调节器制造技术

一种IGBT器件的栅极电流调节器，包括信号采样处理模块和栅极控制模块，信号采样处理模块采样IGBT器件集射电压并进行隔离、放大和模数转换处理，获得表示IGBT器件集射电压的数字信号；栅极控制模块中将双向导通MOSFET管的漏极和源极接在IGBT栅极电阻两端，并获取IGBT器件集射电压的数字信号与参考信号的差值并作为误差信号；利用第一PID控制器根据误差信号产生第一控制信号，第一控制信号经过信号处理单元进行数模转换、隔离和放大处理，获得控制双向导通MOSFET管电流流向的电压信号加在双向导通MOSFET管的栅极和源极上；再利用第二PID控制器根据误差信号调节IGBT器件的驱动脉冲信号，从而控制驱动模块配合双向导通MOSFET管构成IGBT器件的栅极充放电通路，实现对IGBT栅极电荷的调节。

【技术实现步骤摘要】
一种IGBT器件的栅极电流调节器
本专利技术属于电子电路
，涉及一种IGBT器件的栅极电流调节器，能够用于IGBT串联时的电压均衡控制。
技术介绍
绝缘栅场效应晶体管(InsulatedGateBipolarTranslator,IGBT)结合了功率MOSFET和BJT的优点，具有栅驱动控制电路简单易集成、低成本等优点，作为功率开关广泛应用于高压直流输电、静态可变补偿器、高压逆变器、机车牵引等电力电子系统中。目前，单个IGBT的阻断电压有限，最高能达到6.5KV，而阻断电压的提高伴随较大的技术难度和成本，因此通常将IGBT串联使用以适应高电压、高功率系统的要求。IGBT串联使用中的主要技术难点在于实现各个IGBT器件的集射电压(VCE)均衡。由于制造工艺带来的寄生参数的离散性和驱动电路引起的驱动信号差异，IGBT串联使用过程中，会出现开关行为不同步的情况。这反映为较先开通和较迟关断的IGBT将会承受较高的暂态电压，使得IGBT工作在安全工作区(SOA)之外，可能造成IGBT的损坏，导致电力电子设备的失效。IGBT串联电压均衡技术主本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种IGBT器件的栅极电流调节器，所述IGBT器件的驱动脉冲信号通过驱动模块和IGBT栅极电阻后连接所述IGBT器件的栅极；/n其特征在于，所述栅极电流调节器包括信号采样处理模块和栅极控制模块，/n所述信号采样处理模块用于采样所述IGBT器件的集射电压并进行隔离、放大和模数转换处理，获得表示所述IGBT器件集射电压的数字信号；/n所述栅极控制模块包括运算单元、双向导通MOSFET管、第一PID控制器、第二PID控制器和信号处理单元，/n所述运算单元获取所述IGBT器件集射电压的数字信号与参考信号的差值并作为误差信号；/n所述第一PID控制器根据所述误差信号产生第一控制信号，所述信号处理单元...

【技术特征摘要】
1.一种IGBT器件的栅极电流调节器，所述IGBT器件的驱动脉冲信号通过驱动模块和IGBT栅极电阻后连接所述IGBT器件的栅极；
其特征在于，所述栅极电流调节器包括信号采样处理模块和栅极控制模块，
所述信号采样处理模块用于采样所述IGBT器件的集射电压并进行隔离、放大和模数转换处理，获得表示所述IGBT器件集射电压的数字信号；
所述栅极控制模块包括运算单元、双向导通MOSFET管、第一PID控制器、第二PID控制器和信号处理单元，
所述运算单元获取所述IGBT器件集射电压的数字信号与参考信号的差值并作为误差信号；
所述第一PID控制器根据所述误差信号产生第一控制信号，所述信号处理单元将所述第一控制信号进行数模转换、隔离和放大处理，获得控制所述双向导通MOSFET管电流流向的电压信号加在所述双向导通MOSFET管的栅极和源极上；
所述第二PID控制器根据所述误差信号产生第二控制信号；
所述双向导通MOSFET管的漏极和源极接在所述IGBT栅极电阻两端，所述双向导通MOSFET管与所述驱动模块构成所述IGBT器件的栅极充放电通路；
当所述IGBT器件集射电压的数字信号低于所述参考信号时，所述第一PID控制器产生的第一控制信号经过所述信号处理单元后控制所述双向导通MOSFET管的电流从所述IGBT器件栅极流向所述驱动模块，所述第二PID控制器产生的第二控制信号调整所述IGBT器件的驱动脉冲信号使得所述驱动模块对流入的电流进行放电，此时所述双向导通MOSF...

【专利技术属性】
技术研发人员：李泽宏，万佳利，曾潇，李陆坪，王其鹤，余辉，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：四川;51