一种多管直接串联IGBT的控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种多管直接串联IGBT的控制系统，具体涉及高压输电技术领域，其包括用以为整个系统进行供电的电源模块、用以对整个系统进行操作控制的控制模块、用以对系统工作进行防护的保护模块以及对电源模块、控制模块和保护模块进行实时监控的检测模块。本发明专利技术通过设计电源模块、控制模块、检测模块和保护模块等多个模块的配合，对电路中的各种关键参数进行全面、准确的监测和控制，确保设备的稳定、高效工作，同时，实现对过流、过压、过热等电路故障的实时检测和保护，防止设备故障和危险发生的风险，提高设备的可靠性和安全性。提高设备的可靠性和安全性。提高设备的可靠性和安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种多管直接串联IGBT的控制系统


[0001]本专利技术涉及高压输电
，尤其涉及一种多管直接串联IGBT的控制系统。

技术介绍

[0002]现有技术中，对于电路的监测和控制方案相对简单，缺乏全方位、准确的监测和保护机制，容易出现电路故障、电感电容两点干扰等问题，降低设备的稳定性和安全性；现有技术在保护方案上存在一定的局限性，不能有效应对不同负载和环境下的电路工作状态，同时不能达到对电路的全面保护的目的。因此，从整体上看，现有技术在电路的设计与控制方案中存在的问题和不足较多，需要引入新技术提升电路的稳定性和安全性。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种多管直接串联IGBT的控制系统。
[0004]为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：
[0005]一种多管直接串联IGBT的控制系统，包括用以为整个系统进行供电的电源模块、用以对整个系统进行操作控制的控制模块、用以对系统工作进行防护的保护模块以及对电源模块、控制模块和保护模块进行实时监控的检测模块，所述电源模块包括用以将交流电源变成所需的电压和电流的输入变压模块、用以整流电路模块将输入的交流电源信号转换为直流信号的整流电路模块、用以削弱输入信号中残留的这些噪声和杂波的滤波模块以及用以将滤波后的直流信号变成所需的输出电压和电流的输出变压器模块，所述控制模块包括用以实现对功率管或晶体管的控制电路模块、用以控制信号和功率输出信号需要进行隔离以确保安全性和可靠性的信号隔离模块、用以控制功率管或晶体管的导通和截止的门极驱动电路模块，所述保护模块包括用以检测负载电流是否超出额定值的过流保护模块、用以检测输出电压是否超出额定值的过压保护模块、用以检测功率输出模块是否存在过热情况的过热保护模块，所述检测模块包括用以检测输出电压的大小的电压采样模块、用以检测负载电流大小的电流采样模块、用以检测功率输出模块的温度传感器模块，所述门极驱动电路模块包括用以控制功率管或晶体管的导通和截止的可编程逻辑模块、用以对控制信号和功率输出信号进行隔离的阻断隔离模块、用以保护功率管或晶体管不受损坏的电路保护模块、用以削弱电源中的噪声和杂波的电路滤波模块以及用以根据当前状态和输入信号的取值来转移至下一个状态实现复杂的控制逻辑的状态机检测模块。
[0006]本专利技术进一步设置为：所述输入变压器首先通过绕组对电源电压进行降压，然后根据实际需求进行增压或者降低电流等处理，最终得到所需的输入电压和电流信号，所述整流电路模块采用的是二极管、桥式整流电路等元器件，这些元器件用于将输入信号方向转换，从而通过电容滤波提取出电路中所需的直流电源信号，所述滤波电路模块来削弱输入信号中残留的这些噪声和杂波，所述输出变压器模块将滤波后的直流信号变成所需的输出电压和电流。
[0007]通过采用上述技术方案：多管直接串联IGBT控制系统中，输入变压器、输出变压器、整流电路模块等关键模块的设计和构建，让系统能够得到稳定的输入功率信号和更纯净的输出直流电源信号，确保了整个系统的高效、稳定、高精度运行，有着十分有益的应用效果。
[0008]本专利技术进一步设置为：所述控制电路模块接收来自控制器/微处理器/逻辑电路的PWM信号，并将其转换为适合驱动门极的信号，该模块将PWM信号放大到合适的电平以控制功率输出，所述信号隔离模块接收来自控制电路模块的驱动信号，将其隔离开，保护控制电路和传感器免受电源和电压波动的影响，该模块将信号转换为隔离的单元信号，并传输到门极驱动电路模块，所述门极驱动电路模块接收来自信号隔离模块的单元信号，将其转换为适用于驱动功率输出的信号，该模块会通过选定的电路拓扑结构来对功率管或晶体管的导通和截止进行控制。
[0009]通过采用上述技术方案：控制电路模块、信号隔离模块和门极驱动电路模块的设计和辅助实现，能够使传感器和控制电路受电源和电压波动等因素的影响降至最小，保证了整个系统的稳定和可靠性。
[0010]本专利技术进一步设置为：所述过流保护模块通过接收来自检测模块的信号，将其转换为驱动信号，关闭门极驱动电路，从而保护功率管或晶体管，所述过压保护模块通过接收来自检测模块的信号，将其转换为驱动信号，关闭门极驱动电路，从而保护功率管或晶体管，所述过热保护模块用于检测功率输出模块检测功率输出模块过热，此模块将发出警报并关闭门极驱动电路，从而保护负载电路。
[0011]通过采用上述技术方案：过流保护模块、过压保护模块和过热保护模块的设计和辅助实现，能够对多管直接串联IGBT的控制系统进行可靠、全面的保护，从而避免了电路中因功率管或晶体管损坏而引起的系统故障和安全隐患。
[0012]本专利技术进一步设置为：所述电压采样模块通过接收来自电源模块的输入电源电压，以及来自保护模块的过压检测信号，对输出电压进行采样和检测，所述电流采样模块通过接收来自负载电路的电流信号，将其进行采样，然后将采样结果和来自保护模块的过流检测信号进行比较，如果电流超过额定值则发出警报，所述温度传感器模块通过接收来自功率输出模块的温度信号，并进行采样和处理，最终将温度值传递给保护模块进行过热保护。
[0013]通过采用上述技术方案：电压采样模块、电流采样模块和温度传感器模块的设计和辅助实现，能够对多管直接串联IGBT的控制系统进行全面、准确的电压、电流和温度检测，保证系统运行在良好、稳定的工作状态下，同时也能够实现过流保护、过压保护和过热保护，进行全面、有效的电路保护。
[0014]本专利技术进一步设置为：所述可编程逻辑模块根据实际需求选择和配置，可以是FPGA、CPLD、MCU等，用于控制功率管或晶体管的导通和截止，随后根据门极驱动电路的控制信号和功率输出信号特点，选择并配置合适的隔离器件，进行电气或光学隔离，接下来进行保护电路的设计，根据实际负载和工作环境情况，选择合适的过流保护、过压保护等元器件，并进行电路设计和调整，其中状态机检测模块通过提取可编程逻辑模块的数据与阻断隔离模块和电路保护模块中的实际数据进行对比然后将比对结果反馈到控制电路模块中进行控制在门极驱动电路的电源模块中。
[0015]通过采用上述技术方案：可编程逻辑模块、隔离器件和保护电路的设计和配置使得多管直接串联IGBT的控制系统能够实现灵活、精准、稳定的控制和保护，以保证设备的稳定、高效工作，并降低电路故障和危险发生的风险。
[0016]本专利技术的有益效果为：
[0017]本专利技术通过设计电源模块、控制模块、检测模块和保护模块等多个模块的配合，对电路中的各种关键参数进行全面、准确的监测和控制，确保设备的稳定、高效工作，同时，实现对过流、过压、过热等电路故障的实时检测和保护，防止设备故障和危险发生的风险，提高设备的可靠性和安全性。
附图说明
[0018]图1为本专利技术中的系统示意图。
[0019]图2为本专利技术中的门极驱动电路模块部分系统示意图。
具体实施方式
[0020]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多管直接串联IGBT的控制系统，其特征在于，包括用以为整个系统进行供电的电源模块、用以对整个系统进行操作控制的控制模块、用以对系统工作进行防护的保护模块以及对电源模块、控制模块和保护模块进行实时监控的检测模块，所述电源模块包括用以将交流电源变成所需的电压和电流的输入变压模块、用以整流电路模块将输入的交流电源信号转换为直流信号的整流电路模块、用以削弱输入信号中残留的这些噪声和杂波的滤波模块以及用以将滤波后的直流信号变成所需的输出电压和电流的输出变压器模块，所述控制模块包括用以实现对功率管或晶体管的控制电路模块、用以控制信号和功率输出信号需要进行隔离以确保安全性和可靠性的信号隔离模块、用以控制功率管或晶体管的导通和截止的门极驱动电路模块，所述保护模块包括用以检测负载电流是否超出额定值的过流保护模块、用以检测输出电压是否超出额定值的过压保护模块、用以检测功率输出模块是否存在过热情况的过热保护模块，所述检测模块包括用以检测输出电压的大小的电压采样模块、用以检测负载电流大小的电流采样模块、用以检测功率输出模块的温度传感器模块，所述门极驱动电路模块包括用以控制功率管或晶体管的导通和截止的可编程逻辑模块、用以对控制信号和功率输出信号进行隔离的阻断隔离模块、用以保护功率管或晶体管不受损坏的电路保护模块、用以削弱电源中的噪声和杂波的电路滤波模块以及用以根据当前状态和输入信号的取值来转移至下一个状态实现复杂的控制逻辑的状态机检测模块。2.根据权利要求1所述的一种多管直接串联IGBT的控制系统，其特征在于，所述输入变压器首先通过绕组对电源电压进行降压，然后根据实际需求进行增压或者降低电流等处理，最终得到所需的输入电压和电流信号，所述整流电路模块采用的是二极管、桥式整流电路等元器件，这些元器件用于将输入信号方向转换，从而通过电容滤波提取出电路中所需的直流电源信号，所述滤波电路模块来削弱输入信号中残留的这些噪声和杂波，所述输出变压器模块将滤波后的直流信号变成所需的输出电压和电流。3.根据权利要求1所述的一种多管直接串联IGBT的控制系统，其特征在于，所述控制电路模块接收来自控制器/微处理器/逻辑电路的PWM信号，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张哲民，肖步文，
申请(专利权)人：无锡惠吉通半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：