SCR、IGBT通用控制芯片架构制造技术

本实用新型专利技术涉及一种SCR、IGBTSCR、IGBT通用控制芯片架构，其包括比较器等，比较器与噪声消除电路连接，噪声消除电路还与电网频率漂移消除电路连接，电网频率漂移消除电路与缺相电路连接，缺相电路与触发脉冲发生电路连接，触发脉冲发生电路与驱动电路连接，模拟数字转换器与PID算法模块连接，PID算法模块与过流过压保护电路连接，过流过压保护电路与驱动电路连接，控制寄存器与触发脉冲发生电路、电源频率控制电路连接，电源频率控制电路与电源波形幅值控制电路、PWM发生器连接，死区消除电路与触发脉冲发生电路连接。本实用新型专利技术能对电能进行各种变换、控制和调节，使用户根据应用场合方便选用不同的功率器件而不用过多考虑控制电路的变化。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种芯片，特别是涉及一种SCR、IGBT通用控制芯片架构。
技术介绍
电力半导体器件是电力电子技术的基础，是电力变流装置的心脏，它非但对电力变流装置的体积、重量、效率、性能以及可靠性等起到至关重要的作用，而且对装置的价格也起了很大的影响。一种新型器件的诞生往往使整个装置系统面貌发生巨大改观，促进电力电子技术向前发展。自1957年世界上第一个晶闸管问世以来，经过40多年的开发和研究，已推出各种电力半导体器件近40种，目前正沿着高频化、智能化、大功率化和模块化方向发展。 目前用量最大电力电子功率器件就是SCR(Silicon Controlled Rectifier,可控娃整流器)和IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor,绝缘栅双极型晶体管)，和相应的控制电路组合应用于多种领域，如可控整流、逆变、变频、调压、无触点开关、交流电机调速、开关电源、照明电路、牵引传动等。目前SCR控制电路主要是各种移相触发电路，市场上主有两大类第一类是模拟型的。70年代以前，我国SCR电路的触发板几乎全部由分立元件组成，工作可靠性很差。80年代初出现专用集成触发电路系列产品，其广泛应用，从根本上改进了晶闸管触发电路的可靠性。同步信号为锯齿波的触发器，外接锯齿波电容及斜率调整电路，经调制输出调制脉冲，基本原理其控制信号同锯齿波进行比较或者控制信号与同步电压叠加的方法进行移相，此类型易受元件参数分散性、同步电压波形畸变、温度变化等因数的影响。其电路较为复杂，可靠性低，抗干扰性差为其突出的毛病，当同步电压不对称度为±1°时，移相脉冲的不对称度将达到4% 6%。从而造成输出的不稳定，且装置功率越大，这种状况就越明显。第二类是可编程数字型的。90年代以后，数字触发电路兴起，通过单片机、CPLD等器件设计而成，采用编程的方法来实现同步和移相，其突出的毛病是电路规模较大，技术要求高，软件抗干扰能力差，体积无法做得很小，不易实现产品的小型化、量产，限制了其广泛的应用。目前IGBT控制电路主要是各种PWM控制电路，市场上主有两大类第一类是由通用控制器构成的控制电路。其突出的毛病是，技术要求高，软件抗干扰能力差，体积无法做得很小，不易实现产品的小型化、量产，限制了其广泛的应用；第二类是专用芯片。这类芯片目前主要依赖进口。技术上看只能实现人为控制下的开环控制，在很多应用场合还是存在技术要求高，电路规模大，小型化困难的问题。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种SCR、IGBT通用控制芯片架构，其使用户根据应用场合方便选用不同的功率器件而不用过多考虑控制电路的变化，同时使电力模块向小型化和智能化方向发展，满足未来智能电网用电侧产品发展的需要。本技术是通过下述技术方案来解决上述技术问题的一种SCR、IGBT通用控制芯片架构，其特征在于，SCR、IGBT通用控制芯片架构包括比较器、噪声消除电路、电网频率漂移消除电路、缺相电路、移相电路、触发脉冲发生电路、驱动电路、模拟数字转换器、PID算法模块、过流过压保护电路、串行通讯接口、控制寄存器、电源波形幅值控制电路、电源频率控制电路、PWM发生器、死区消除电路、载波发生器、电源波形只读存储器，比较器与噪声消除电路连接，噪声消除电路还与电网频率漂移消除电路连接，电网频率漂移消除电路与缺相电路连接，缺相电路与触发脉冲发生电路连接，触发脉冲发生电路与驱动电路连接，模拟数字转换器与PID算法模块连接，PID算法模块与过流过压保护电路连接，过流过压保护电路与驱动电路连接，串行通讯接口与控制寄存器连接，控制寄存器与触发脉冲发生电路、电源频率控制电路连接，电源频率控制电路与电源波形幅值控制电路、PWM发生器连接，PWM发生器与死区消除电路、载波发生器、电源波形只读存储器连接，死区消除电路与触发脉冲发生电路连接。优选地，所述SCR、IGBT通用控制芯片架构还包括时钟管理电路。 优选地，所SCR、IGBT通用控制芯片架构包括SCR控制模式或IGBT控制模式。优选地，所述SCR控制模式和IGBT控制模式都包括开环工作模式、闭环工作模式、与外部控制器协同工作模式。本技术的积极进步效果在于本技术能对电能进行各种变换、控制和调节，具有节能、省材、高产的特点，使用户根据应用场合方便选用不同的功率器件而不用过多考虑控制电路的变化，同时使电力模块向小型化和智能化方向发展，满足未来智能电网用电侧产品发展的需要。附图说明图I所示为本技术SCR、IGBT通用控制芯片架构的应用原理电路示意图。具体实施方式以下结合附图给出本技术较佳实施例，以详细说明本技术的技术方案。如图I所示，本技术SCR、IGBT通用控制芯片架构包括比较器、噪声消除电路、电网频率漂移消除电路、缺相电路、移相电路、触发脉冲发生电路、驱动电路、模拟数字转换器(ADC, Analog—to—Digital Converter)、PID (Proportional—Integral—Derivative,比例-积分-微分)算法模块、过流过压保护电路、串行通讯接口、控制寄存器、电源波形幅值控制电路、电源频率控制电路、PWM发生器、死区消除电路、载波发生器、电源波形只读存储器(ROM)、时钟管理电路，比较器与噪声消除电路连接，噪声消除电路还与电网频率漂移消除电路连接，电网频率漂移消除电路与缺相电路连接，缺相电路与触发脉冲发生电路连接，触发脉冲发生电路与驱动电路连接，模拟数字转换器与PID算法模块连接，PID算法模块与过流过压保护电路连接，过流过压保护电路与驱动电路、时钟管理电路连接，串行通讯接口与控制寄存器连接，控制寄存器与触发脉冲发生电路、电源频率控制电路连接，电源频率控制电路与电源波形幅值控制电路、PWM发生器连接，PWM发生器与死区消除电路、载波发生器、电源波形只读存储器连接，死区消除电路与触发脉冲发生电路连接。本技术使用户根据应用场合方便选用不同的功率器件而不用过多考虑控制电路的变化，同时使电力模块向小型化和智能化方向发展，满足未来智能电网用电侧产品发展的需要。本技术SCR、IGBT通用控制芯片架构集成了 SCR和IGBT核心控制电路，用户可通过外部控制信号，分别选择SCR控制模式或IGBT控制模式。下面具体对SCR控制模式和IGBT控制模式。SCR控制模式包括以下三种模式(I)开环工作模式，三相正弦输入经过比较器，转换成与输入同步的发波信号，进入电网频率漂移消除电路消除用以消除输入信号中噪声和由于电网频率漂移带来的误差，成为干净的同步方波信号，再进入移相电路。移相电路的移相控制信号由外部电压输入提供，控制电压范围O 5V，对应的移相范围O 1800。移相电路的移相控制电压经过IObit ADC转换，作为移相电路中计数器的初始置数值，当计数器(计数频率为102. 4KHz)计满置数的值时，产生一个移相脉冲，这个移相脉冲就相对于同步方波信号移动了 Vcon* (1024/5) * (1/102400) 秒。这个移相脉冲再触发脉宽发生电路，产生所需要的脉宽信号，经过调制后输出。另外，缺相电路在输入信号缺相时，将输出屏蔽。(2)闭环工作模式，此时反馈输入电压经过IObit本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种SCR、IGBT通用控制芯片架构，其特征在于，SCR、IGBT通用控制芯片架构包括比较器、噪声消除电路、电网频率漂移消除电路、缺相电路、移相电路、触发脉冲发生电路、驱动电路、模拟数字转换器、PID算法模块、过流过压保护电路、串行通讯接口、控制寄存器、电源波形幅值控制电路、电源频率控制电路、PWM发生器、死区消除电路、载波发生器、电源波形只读存储器，比较器与噪声消除电路连接，噪声消除电路还与电网频率漂移消除电路连接，电网频率漂移消除电路与缺相电路连接，缺相电路与触发脉冲发生电路连接，触发脉冲发生电路与驱动电路连接，模拟数字转换器与PID算法模块连接，PID算法模块与过流过压保护电路连接，过流过压保护电路与驱动电路连接，串行通讯接口与控制寄存器连接，控制寄存器与触发脉冲发生电路、电源频率控制电路连接，电源频率控制电路与电源波形幅值控制电路、PWM发生器连接，PWM发生器与死区消除电路、载波发生器、电源波形只读存储器连接，死区消除电路与触发脉冲发生电路连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王道，冯晖，毛建国，
申请(专利权)人：奉化诚兴道电子科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：