一种分立式通用型制造技术

一种分立式通用型

【技术实现步骤摘要】
一种分立式通用型IGBT驱动电路


[0001]本技术属于电路设计
，具体涉及一种分立式通用型
IGBT
驱动电路
。

技术介绍

[0002]自上世纪
80
年代以来，伴随微电子
、
计算机和电力电子器件的快速发展，电力电子技术开始广泛地应用于电力传动
、
电气工程
、
通信工程
、
航空航天
、
新能源等多个领域
。
电力电子已经成为弱电控制与强电运行，传统行业实现自动化
、
智能化
、
节能化
、
机电一体化的重要基础技术，而
IGBT
驱动则是电力电子中核心技术所在
。
[0003]IGBT
驱动电路的作用主要是驱动
IGBT
模块让其正常工作，并同时对
IGBT
模块进行检测保护
。
对保证
IGBT
器件可靠
、
稳定
、
安全工作，驱动电路起到至关重要的作用
。
[0004]现
IGBT
模块门级驱动电路常用的厂家主要有
Power Integrations,Inc
的
SCALE
‑2系列的产品，英飞凌公司生产的
2ED300
系列产品，西门康公司生产的
SKHI
系列产品，日本三菱
>M579
系列产品等，这些驱动模块虽然功能完善，但是体积较大，价格昂贵，当出现损坏，通常只能进行整体驱动核的更换，维修成本高，另外，由于体积较大，使用时
PCB
布局受到限制，无法根据结构空间实际情况，灵活应对
。
[0005]为了解决上述
IGBT
驱动模块的相关缺陷，采用分立式的电路进行设计，一般常见的方案是采用
Broadcom
公司生产的
HCPL
‑
316J
和
ACPL
‑
33XL
系列产品或者英飞凌生产的
1ED
系列产品，但是这些产品一般应用于
1000V
母线的
IGBT
驱动及以下产品兼容，无法满足更高的直流母线对于
IGBT
模块的驱动要求，对于在可再生太阳能或风能电力
、
牵引传动和医疗保健系统的细分市场中，对较高直流母线电压或高瞬态电压抗扰度的要求已发展为一种趋势，比如新的太阳能
/
光伏系统直流母线已从
1000VDC
提升到
1500VDC
，而对于风电领域中供电系统为
690Vac
额定值的加强绝缘来说，至少需要
13.8mm
的爬电距离和间隙，控制模块与电源产品之间的隔离必须能够承受高压稳态和瞬态，这也对分立式器件的隔离选型提出了新的需求
。

技术实现思路

[0006]为了解决上述存在的问题，本技术提出一种分立式通用型
IGBT
驱动电路：包括前级电路
、
隔离电路和后级电路，前级电路通过隔离电路与后级电路相连，后级电路与
IGBT
相连
。
[0007]进一步地，所述前级电路包括为电源处理电路
、PWM
信号差分转换电路
、
故障反馈差分转换电路
、
死区及故障封锁电路
、
上桥故障反馈电路
、
下桥故障反馈电路
、
温度逻辑处理电路，所述前级电路中的上桥
PWM
信号
、
下桥
PWM
信号流经
PWM
信号差分转换电路，所述
PWM
信号差分转换电路与死区及故障封锁电路相连接，死区及故障封锁电路分别与上桥
IGBT
驱动光耦和下桥
IGBT
驱动光耦连接；所述上桥故障反馈电路与上桥故障反馈光耦连接，上桥故障反馈电路与死区及故障封锁电路连接，上桥故障反馈电路与故障差分转换电路连接，所述下桥故障反馈电路与下桥故障反馈光耦连接，下桥故障反馈电路与死区及故障封锁电
路连接，下桥故障反馈电路和故障差分转换电路连接；所述电源处理电路分别与故障差分转换电路
、PWM
信号差分转换电路
、
死区及故障封锁电路
、
隔离电源电路，上桥故障反馈电路，上桥故障反馈光耦，下桥故障反馈电路，下桥故障反馈光耦相连接；所述温度逻辑处理电路与进行
IGBT
温度测量的
NTC
电阻相连
。
[0008]进一步地，所述隔离电路包括上桥故障反馈光耦
、
上桥
IGBT
驱动光耦
、
隔离电源电路
、
下桥
IGBT
驱动光耦
、
下桥故障反馈光耦，所述隔离电源电路与前级电路的电源处理电路相连接，隔离电源电路与上桥
IGBT
驱动光耦相连接，隔离电源电路分别与上桥推挽放大电路
、
上桥
IGBT
欠饱和检测电路相连接，隔离电源电路与下桥
IGBT
驱动光耦相连接，隔离电源电路分别与下桥推挽放大电路
、
下桥
IGBT
欠饱和检测电路相连接；所述上桥
IGBT
驱动光耦与死区及故障封锁电路相连接，上桥
IGBT
驱动光耦与上桥推挽放大电路相连接，上桥
IGBT
驱动光耦与上桥
IGBT
欠饱和检测电路相连接，所述上桥故障反馈光耦与上桥故障反馈电路相连接，上桥故障反馈光耦与后级电路的
IGBT
欠饱和检测电路相连接；所述下桥
IGBT
驱动光耦与死区及故障封锁电路相连接，下桥
IGBT
驱动光耦与下桥推挽放大电路相连接，下桥
IGBT
驱动光耦与下桥的
IGBT
欠饱和检测电路相连接；所述下桥故障反馈光耦与下桥故障反馈电路相连接，下桥故障反馈光耦与后级的
IGBT
欠饱和检测电路相连接
。
[0009]进一步地，所述后级电路包括上桥
IGBT
欠饱和检测电路
、
上桥推挽放大电路
、
下桥推挽放大电路
、
下桥
IGBT
欠饱和检测电路，所述上桥
IGBT
欠饱和检测电路与上桥故障反馈光耦相连接，上桥
IGBT
欠饱和检测电路与上桥
IGBT
驱动光耦相连本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种分立式通用型
IGBT
驱动电路，其特征在于，包括前级电路
、
隔离电路和后级电路，前级电路通过隔离电路与后级电路相连，后级电路与
IGBT
相连；所述前级电路包括为电源处理电路
(1)、PWM
信号差分转换电路
(2)、
故障反馈差分转换电路
(3)、
死区及故障封锁电路
(6)、
上桥故障反馈电路
(5)、
下桥故障反馈电路
(7)、
温度逻辑处理电路
(4)
，所述前级电路中的上桥
PWM
信号
、
下桥
PWM
信号流经
PWM
信号差分转换电路
(2)
，所述
PWM
信号差分转换电路
(2)
与死区及故障封锁电路
(6)
相连接，死区及故障封锁电路
(6)
分别与上桥
IGBT
驱动光耦
(9)
和下桥
IGBT
驱动光耦
(11)
连接；所述上桥故障反馈电路
(5)
与上桥故障反馈光耦
(8)
连接，上桥故障反馈电路
(5)
与死区及故障封锁电路
(6)
连接，上桥故障反馈电路
(5)
与故障差分转换电路
(3)
连接，所述下桥故障反馈电路
(7)
与下桥故障反馈光耦
(12)
连接，下桥故障反馈电路
(7)
与死区及故障封锁电路
(6)
连接，下桥故障反馈电路
(7)
和故障差分转换电路
(3)
连接；所述电源处理电路
(1)
分别与故障差分转换电路
(3)、PWM
信号差分转换电路
(2)、
死区及故障封锁电路
(6)、
隔离电源电路
(10)
，上桥故障反馈电路
(5)
，上桥故障反馈光耦
(8)
，下桥故障反馈电路
(7)
，下桥故障反馈光耦
(12)
相连接；所述温度逻辑处理电路
(4)
与进行
IGBT
温度测量的
NTC
电阻相连
。2.
如权利要求1所述的分立式通用型
IGBT
驱动电路，其特征在于，所述隔离电路包括上桥故障反馈光耦
(8)、
上桥
IGBT
驱动光耦
(9)、
隔离电源电路
(10)、
下桥
IGBT
驱动光耦
(11)、
下桥故障反馈光耦
(12)
，所述隔离电源电路
(10)
与前级电路的电源处理电路
(1)
相连接，隔离电源电路
(10)
与上桥
IGBT
驱动光耦
(9)
相连接，隔离电源电路
(10)
分别与上桥推挽放大电路
(14)、
上桥
IGBT
欠饱和检测电路
(13)
相连接，隔离电源电路
(10)
与下桥
IGBT
驱动光耦
(11)
相连接，隔离电源电路
(10)
分别与下桥推挽放大电路
(16)、
下桥
IGBT
欠饱和检测电路
(17)
相连接；所述上桥
IGBT
驱动光耦
(9)
与死区及故障封锁电路
(6)
相连接，上桥
IGBT
驱动光耦
(9)
与上桥推挽放大电路
(14)
相连接，上桥
IGBT
驱动光耦
(9)
与上桥
IGBT
欠饱和检测电路
(13)
相连接，所述上桥故障反馈光耦
(8)
与上桥故障反馈电路
(5)
相连接，上桥故障反馈光耦
(8)
与后级电路的
IGBT
欠饱和检测电路
(13)
相连接；所述下桥
IGBT
驱动光耦
(11)
与死区及故障封锁电路
(6)
相连接，下桥
IGBT
驱动光耦
(11)
与下桥推挽放大电路
(16)
相连接，下桥
IGBT
驱动光耦
(11)
与下桥的
IGBT
欠饱和检测电路
(17)
相连接；所述下桥故障反馈光耦
(12)
与下桥故障反馈电路
(...

【专利技术属性】
技术研发人员：王利军，蒲延洲，张莹，
申请(专利权)人：大连尚佳新能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：