[实用新型]具有冗余功能的IGBT触发装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及电力系统的IGBT触发技术领域，特别涉及一种具有冗余功能的IGBT触发装置。

背景技术

随着电能质量要求不断提高，电能质量产品应用越来越广泛，功率模块是其主要构成部分，其IGBT驱动要求驱动能力强，保护迅速有效，因此IGBT是否安全可靠的开通关断，在整套产品装置中显得尤为重要。若不能安全稳定的驱动IGBT，功率器件容易损坏。

目前市场应用的IGBT触发模块集成度低，选用的芯片价格昂贵，成本极高，芯片损坏不易修复。其触发电路多采用推挽电路，实践证明，构成推挽电路的三极管极易损坏，可靠性差。内部多采用线缆做信号传输介质，传输率低，抗干扰能力差。缺乏必要的保护电路，安全可靠性不能保证。总之，目前应用的驱动模块的这些问题，不能满足IGBT安全可靠地开通关断。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服上述缺陷，提供一套成本低，可靠性、稳定性、灵敏度高的具有冗余功能的IGBT触发装置。

为达到上述目的，本实用新型提供的具有冗余功能的IGBT触发装置，还包括PWM信号正确性检测电路、死区时间控制电路、冗余式推挽触发电路和保护电路，其中：

所述PWM信号正确性检测电路包括同或门、或门和与非门，取两路PWM信号分别接至所述同或门的两个输入端，两路所述PWM信号同时分别接至所述或门的两个输入端，所述同或门和或门的输出端分别接至所述与非门的输入端，所述与非门的输出端作为所述PWM正确性检测信号的输出端；

所述死区时间控制电路包括第一电阻、第二电阻、第一电容、第二电容、第一二极管、第二二极管、第二与门和第三与门，取两路PWM信号，其中一路PWM信号的一端接至所述第二与门的一个输入端，该路PWM信号的另一端经所述第二二极管接至所述第二与门的另一个输入端，另一路PWM信号的一端接至所述第三与门的一个输入端，该路PWM信号的另一端经所述第一二极管接至所述第三与门的另一个输入端，所述第二电阻与第二电容构成充放电回路，并接至所述第三与门的两个输入端之间，所述第一电阻与第一电容构成充放电回路，并接至所述第二与门的两个输入端之间，所述第二与门和第三与门的两个输出端输出死区时间控制信号；

所述冗余式推挽触发电路包括一对推挽功率管，以及备用推挽功率管、电压继电器的常开触点和常闭触点，所述备用推挽功率管与上推挽功率管为同类功率管并串联在一对推挽功率管之间，所述PWM信号接至这三个功率管相互并联的基极，所述电压继电器的常开触点与上推挽功率管并联，电压继电器的常闭触点与下推挽功率管并联，IGBT触发信号自所述备用推挽功率管与上推挽功率管的串接点输出；

所述保护电路包括故障检测电路和与其相连的故障输出电路，所述死区时间控制信号和保护电路输出的故障信号经一锁存器控制所述PWM信号的输出。

本实用新型具有冗余功能的IGBT触发装置，其中所述电压继电器的控制电路包括基准电压和推挽电路输出电压的检测电路及与其相连的比较电路，所述比较电路的输出信号接至所述电压继电器的输入端。

本实用新型具有冗余功能的IGBT触发装置，其中所述故障输出电路包括欠压、过流和过温度的检测电路。

本实用新型具有冗余功能的IGBT触发装置，其中所述PWM信号正确性检测电路、死区时间控制电路和保护电路采用门电路芯片构成。

本实用新型具有冗余功能的IGBT触发装置，其中所述PWM信号采用光纤进行传输。

本实用新型具有冗余功能的IGBT触发装置的优点和积极效果在于：由于增设了PWM信号正确性检测电路、死区时间控制电路、冗余式推挽触发电路和保护电路，能够很好地满足IGBT的触发条件，其触发灵敏性高，抗电磁干扰能力强，稳定性好，保护电路全面，因此被广泛的应用于电能质量产品功率模块的IGBT触发系统。另外，所选元器件价格低廉，降低了IGBT驱动电路的成本。

下面将结合实施例参照附图进行详细说明。

附图说明

图1是本实用新型具有冗余功能的IGBT触发装置的方框图；

图2是PWM信号正确性检测电路原理图；

图3是死区时间控制电路原理图；

图4是冗余式推挽电路原理图；

图5是保护电路的电路原理图。

具体实施方式

控制器通过光纤输出的PWM信号高电平电压一般为3～5V，不能有效地控制IGBT通断，本实用新型具有冗余功能的IGBT触发装置，利用小信号获得足以驱动IGBT通断的大信号。