[实用新型]大功率IGBT并联驱动电路的拓扑结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种大功率IGBT并联驱动电路的拓扑结构，特别涉及一种多个IGBT(绝缘栅极双极晶体管)模块的并联驱动与保护电路的拓扑结构。

背景技术

大容量功率单元主要用于太阳能光伏并网逆变器、风机变流器、高速动车组中牵引变流器等等需要变流技术的领域，功率单元是变流器中的核心部件，而其中的功率器件IGBT的驱动与保护电路的设计一直以来是相关技术人员积极努力的部分。

在实际变流器设计中需要大容量功率单元，如兆瓦级，而IBGT模块自身的容量由于受电力电子制造水平的限制，当前单个模块最大容量是远不能满足大容量功率单元的要求，另外，采用多只小容量IGBT并联取代一只大功率的IGBT从成本上看更加经济；现有的IGBT并联驱动电路的可靠性与稳定性较低，不能满足大功率场合的需要。

实用新型内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种大功率IGBT并联驱动电路的拓扑结构，以提高IGBT的驱动与保护水平，并提高功率单元的可靠性与稳定性。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种大功率IGBT并联驱动电路的拓扑结构，包括：多个IGBT模块，各IGBT模块内具有第一IGBT单元和第二IGBT单元，第一IGBT单元的发射极与第二IGBT单元的集电极相连并构成接点，各IGBT模块上的所述接点通过第一铜排相连并构成A相端，各IGBT模块内的第一IGBT单元的集电极通过第二铜排相连并构成正极端，各IGBT模块内的第二IGBT单元的发射极构成负极端；各IGBT模块中的IGBT单元的栅极、所述A相端、正极端和负极端与驱动电路相连，该驱动电路通过数据总线与CPU单元相连。

进一步，为便于安装和散热，各IGBT模块等间距平行设置。

进一步，为独立驱动各IGBT模块，防止单个IGBT模块出现故障对整个拓扑结构产生影响，所述驱动电路与各IGBT模块的个数相等且一一对应相连。

进一步，为有效固定各IGBT模块，所述第一铜排和第二铜排平行设置，其间设有用于固定各IGBT模块的第三铜排。

各IGBT模块与所述数据总线相连的传输线路呈对称分布，这样可减少IGBT驱动板对外接口的复杂性，并最大程度地减少CPU信号传输的延迟性。

本发明具有积极的效果：(1)本发明的大功率IGBT并联驱动电路的拓扑结构中，CPU与驱动电路的信号传输主要通过数据总线分别传输各驱动电路中，另外各驱动电路的故障反馈信息又通过数据总线反馈到CPU单元中。故而提高了IGBT的驱动与保护水平，确保了功率单元的可靠性与稳定性。(2)本发明中，各IGBT模块利用铜排将其并联在一起，以提高均流效果，减少其杂散电感，从而减小各IGBT单元开通时的电压尖峰，保持每个驱动电路驱动电阻的一致性。

附图说明

为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据的具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中

图1为实施例1的大功率IGBT并联驱动电路的拓扑结构的电路框图；

图2为实施例1中的并联IGBT模块的电气原理图。

具体实施方式

(实施例1)

如图1-2所示，本实施例的大功率IGBT并联驱动电路的拓扑结构，包括3个IGBT模块M1、M2和M3，各IGBT模块内具有第一IGBT单元和第二IGBT单元，第一IGBT单元的发射极与第二IGBT单元的集电极相连并构成接点，各IGBT模块上的所述接点通过第一铜排a相连并构成A相端，各IGBT模块内的第一IGBT单元的集电极通过第二铜排b相连并构成正极端，各IGBT模块内的第二IGBT单元的发射极构成负极端。

其中，IGBT模块M1中第一IGBT单元的发射极为E1，集电极为C1，栅极为G1；IGBT模块M1中第二IGBT单元的发射极为E2，集电极为C2，栅极为G2。

IGBT模块M2中第一IGBT单元的发射极为E3，集电极为C3，栅极为G3；IGBT模块M2中第二IGBT单元的发射极为E4，集电极为C4，栅极为G4。

IGBT模块M3中第一IGBT单元的发射极为E5，集电极为C5，栅极为G5；IGBT模块M3中第二IGBT单元的发射极为E6，集电极为C6，栅极为G6。

各IGBT模块中的IGBT单元的栅极、所述A相端、正极端和负极端与驱动电路相连，该驱动电路通过数据总线与CPU单元相连。

各IGBT模块等间距平行设置，所述驱动电路与各IGBT模块的个数相等且一一对应相连。

所述第一铜排a和第二铜排b平行设置，其间设有用于固定各IGBT模块的第三铜排d。