[实用新型]一种IGBT直接并联的驱动控制电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及功率模块的驱动控制领域，具体涉及一种IGBT直接并联的驱动控制电路。 

背景技术

随着电力电子技术的发展和市场对大功率变流器的需求，对于绝缘栅双极型晶体管（IGBT）的电流、电压和功率等级提出了更高的要求。IGBT并联具有电流密度高、温度梯度分布均匀、布局灵活以及性价比高等优点，成为大功率变流器设计应用的重要解决方案之一。 

通过将IGBT模块进行并联组合，可获得不同额定电流的等效模块，且实现并联的连接方式也很灵活、多样。常用的IGBT并联方式主要有两种，一种是一个驱动器同时驱动几个IGBT来实现模块或桥臂之间的并联；另一种是每个IGBT分别由各自独立的驱动器实现并联驱动，所有驱动器的信号来自于同一个信号端。在实际的应用过程中，IGBT驱动器通常处于强电磁场环境，受到噪声干扰后，驱动器会因过载而发热甚至烧毁。如何对驱动器的原边输入信号进行优化处理，成为IGBT并联驱动急需解决的技术问题。 

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种可优化驱动器原边输入信号的IGBT直接并联的驱动控制电路。 

为实现上述目的，本实用新型的技术方案是设计一种IGBT直接并联的驱动控制电路，所述控制电路包括依次串接的驱动信号处理单元、驱动单元和变流单元；其特征在于： 

所述驱动信号处理单元包括依次串接的光电转换电路、电平转换电路、窄脉冲滤除电路、并联保护电路和信噪比抑制电路；

所述驱动单元包括至少两个直接并联驱动核，所述驱动核和驱动回路实现并联驱动，分别用于驱动各自的IGBT，所有驱动单元的信号来自于同一个信号端；

所述变流单元为电压型变流器，包括功率模块和电解电容。

其中优选的技术方案是，所述的光电转换电路由光纤接收器及附属电路组成，所述光电转换电路将PWM光信号转换为电信号，并将电信号传送给电平转换电路； 

所述电平转换电路由三极管和与三极管集电极相连接的上拉电阻组成，所述电平转换电路将光电转换电路转化后的电信号的电压拉升后传送给窄脉冲滤除电路；

所述窄脉冲滤除电路由电阻、与电阻并联的电容和与电阻串联的反相器组成，所述窄脉冲滤除电路对拉升后的电压信号进行滤除噪音信号处理，并将虑噪后的陡峭跳沿信号传送给并联保护电路；

所述并联保护电路由五个与逻辑门组成；其中四个与门的其中一个输入端接收窄脉冲滤除电路传送的陡峭跳沿信号，其输出端将处理后的信号传送至驱动核的信号输入端；另外一个与门的输入端与两个并联驱动核故障输出端相连，其输出端连接到其他与门输入端，并通过光纤发送器将故障信号送交至数字信号处理器；

所述的信噪比抑制电路由两个分压电阻网络组成，其输入端接收经四个与逻辑门处理后的输出信号，经分压处理后将信号传送至驱动核的输入端；。

优选的技术方案还有，所述功率模块由IGBT开关管直接并联成的半桥电路构成，所述半桥电路由开关管S1与开关管S4，开关管S2与开关管S5，开关管S3与开关管S6分别组成变流器的三个桥臂； 

所述开关管S1与开关管S4，开关管S2与开关管S5，开关管S3与开关管S6的中间点作为输出点；

所述电解电容器通过层叠母排并联于直流母线的正负极之间。

本实用新型所述的并联驱动控制电路是通过下述过程实现的。 

光电转换单元将由数字信号处理器产生并经过光纤隔离传输给驱动控制器的脉宽调制（PWM）光信号转换为电信号；电平转换单元将驱动电信号的逻辑电平通过三极管上拉电阻抬升至15V逻辑电平，以满足长线传输的需要；窄脉冲滤除单元通过RC滤波电路和施密特反相器，消除出现的噪声，给驱动器提供陡峭的跳沿信号；并联保护单元将驱动核的故障输出信号与并联驱动核的PWM输入信号通过与门进行逻辑上的互锁，任意一个并联驱动核出现故障，与该驱动核并联的驱动核输入信号将被封锁；信噪比抑制单元通过电阻分压网络提升输入侧的开通和关断的跳变门槛电压，使得驱动器具有更强的抗干扰能力。 

经过上述驱动信号处理单元的处理，来自数字信号处理器的光脉冲信号被转换成陡峭沿的电脉冲信号，输入到驱动核的信号输入端。驱动核中的原边芯片对PWM信号进行调制，副边芯片进行解调，通过磁隔离，把信号传送到高压侧。高压侧的IGBT驱动器采用直接并联，每个IGBT分别由各自的驱动核和驱动回路实现并联驱动，所有驱动器的信号来自于同一个信号端。 

本实用新型的优点和有益效果在于：