功率绝缘栅双极型和场效应型晶体管栅极隔离驱动模块制造技术

一种功率绝缘栅双极型和场效应型晶体管栅极隔离驱动模块，用于驱动电力半导体器件绝缘栅双极型和场效应型晶体管，光电耦合器实现栅极控制电路与驱动电路之间具有２５００Ｖ的电气隔离，并经电流放大之后的驱动输出，可直接连接到两个绝缘栅双极型晶体管器件的栅极和发射极之间或场效应型晶体管器件的漏极和源极之间，做成控制开关；为保证绝缘栅双极型或场效应型晶体管器件的可靠导通，开通时的栅极驱动输出电压为＋１５．８Ｖ；为增强绝缘栅双极型或场效应型晶体管器件的抗干扰能力，关断时的栅极驱动输出电压为－５．６Ｖ；为满足中、大功率的绝缘栅双极型或场效应型晶体管器件的栅极驱动要求，驱动模块的最大驱动电流可高达１０安培；为实现绝缘栅双极型或场效应型晶体管器件的过流故障保护，在过流故障状态下提供绝缘栅双极型或场效应型晶体管器件的软关断，并向控制电路发出过流故障状态信号，过流保护电路检测两个功率绝缘栅双极型或场效应型晶体管器件的欠饱和电压，从而在过流时封锁栅极驱动脉冲；过流故障之后由控制系统控制驱动模块的复位；其特征是：每个功率绝缘栅双极型和场效应型晶体管栅极隔离驱动模块内具有一个开关电源，这个内置的开关电源将非稳压的１０Ｖ～２０Ｖ输入电压转换成两个稳定的隔离的２３Ｖ输出电压，并分成两组＋１７Ｖ和－６Ｖ双极型电源；为防止桥式半导体变流器中同一桥臂上的两个绝缘栅双极型或场效应型晶体管器件出现动态或稳态的贯穿短路，每个栅极隔离驱动模块中还内置有时序和逻辑电路；上述这种功率绝缘栅双极型和场效应型晶体管栅极隔离驱动模块内，具有两个稳定的隔离的２３Ｖ输出电压并分成两组＋１７Ｖ和－６Ｖ双极型电源，以及内置有时序和逻辑电路，可驱动桥式半导体变流器中同一桥臂上的两个绝缘栅双极型或场效应型晶体管器件，称谓功率绝缘栅双极型和场效应型晶体管栅极隔离双驱动模块。（*该技术在2011年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电力电子控制
，具体涉及适合于各种功率的功率绝缘栅双极型晶体管和功率绝缘栅场效应型晶体管完整的栅极隔离驱动模块。在电力半导体变流器的开发和设计过程中，工程技术人员需要设法利用开关电源技术、数字电路和模拟电路技术的原理，设计特定的驱动电路，以满足上述栅极驱动的要求。这些工作常常需要耗费很长的时间和精力，因而造成开发成本和周期的增加。由于受到设计者经验的限制，这些特定的驱动电路常常不能达到满意的效果。现有的技术有的需要另外配件，有的价格昂贵而难于推广。例如，美日合资的帕莱克斯(POWEREX)公司是一家世界上知名的电力半导体器件的生产商，该厂家生产的M579系列IGBT和MOSFET栅极驱动模块具有隔离放大和保护功能，其输出电流可达2.5A至5A，用于中、大功率的IGBT或MOSFET栅极驱动。但是这些模块需要另外配置开关电源；当用于桥式电力半导体变流器还需要另外附加驱动延时和逻辑保护电路。瑞典的康赛特(CT-CONCEPT)技术有限公司生产提供各种IHD系列IGBT驱动模块，但是售价昂贵，因此只能用于样机开发中，而不适合用于批量生产中。所有这些模块中没有光纤隔离的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种功率绝缘栅双极型和场效应型晶体管栅极隔离驱动模块，用于驱动电力半导体器件绝缘栅双极型和场效应型晶体管，光电耦合器实现栅极控制电路与驱动电路之间具有2500V的电气隔离，并经电流放大之后的驱动输出，可直接连接到两个绝缘栅双极型晶体管器件的栅极和发射极之间或场效应型晶体管器件的漏极和源极之间，做成控制开关；为保证绝缘栅双极型或场效应型晶体管器件的可靠导通，开通时的栅极驱动输出电压为+15.8V；为增强绝缘栅双极型或场效应型晶体管器件的抗干扰能力，关断时的栅极驱动输出电压为-5.6V；为满足中、大功率的绝缘栅双极型或场效应型晶体管器件的栅极驱动要求，驱动模块的最大驱动电流可高达10安培；为实现绝缘栅双极型或场效应型晶体管器件的过流故障保护，在过流故障状态下提供绝缘栅双极型或场效应型晶体管器件的软关断，并向控制电路发出过流故障状态信号，过流保护电路检测两个功率绝缘栅双极型或场效应型晶体管器件的欠饱和电压，从而在过流时封锁栅极驱动脉冲；过流故障之后由控制系统控制驱动模块的复位；其特征是每个功率绝缘栅双极型和场效应型晶体管栅极隔离驱动模块内具有一个开关电源，这个内置的开关电源将非稳压的10V～20V输入电压转换成两个稳定的隔离的23V输出电压，并分成两组+17V和-6V双极型电源；为防止桥式半导体变流器中同一桥臂上的两个绝缘栅双极型或场效应型晶体管器件出现动态或稳态的贯...

【专利技术属性】
技术研发人员：张榴晨，肖幼萍，
申请(专利权)人：肖幼萍，
类型：实用新型
国别省市：