[实用新型]功率变换控制器的多路隔离型功率器件开关驱动模块

说明书

技术领域

本发明属于功率电子学领域，尤其涉及高频逆变、变频调速、功率管理和太阳并网发电系统，具体地说是一种功率变换控制器的多路隔离型功率器件开关驱动模块。

背景技术

节能减排与环保是当今人类社会所面临的最严峻的挑战，随着能源的不断消耗，地球上的不可再生能源的储量越来越少，同时传统的能源利用后产生的环境污染问题也越来越严重，因此无污染能源的研发势在必行。近年来，作为无污染能源的风能、太阳能已越来越受到人们的追捧，其以自然存在的物质作为动力源，且应用过后不会产生对环境有害的物质而备受重视。尤其是太阳能更加受到越来越多的人的关注，因此，近年来对太阳能的研究与应用也越来越多。

目前以太阳能发电作为主要研究课题，人们对太阳能发电的开发与利用的研究已经基本形成规模，太阳能发电也由当初的太阳能先转化为电能存储起来，然后再利用电池为负载供电的模式演化成太阳能发电直接并入电网系统中，为负载提供电能的模式，令太阳能的利用更加直接，也更加充分。而在太阳能并入电网系统的过程中需要对太能能进行处理，即需要一个变换控制器将太阳能转换成不影响市电，且能够融入市电为负载供电的一种能量。现有技术中常用的为Z源变换控制器，其应用过程中需要通过DSP或者其他芯片产生的PWM信号驱动功率管的栅极，而DSP等芯片产生的PWM信号不能够直接驱动功率管的栅极，因此需要在DSP芯片输出端与功率管的栅极之间添加一驱动，而现有的驱动为通过电容或者二极管进行钳位来保证功率管的可靠开启和可靠关断，如MOSFET、IGBT类MOS型功率管就是应用于功率变换和管理的重要器件，它们的整个驱动模块集成在一个单片式厚膜式集成电路中，在实际的使用中，MOSFET、IGBT类MOS型功率管常常由于驱动集成电路发出错误的控制信号而导致其烧毁，特别是驱动集成电路和IGBT集成在一个狭小空间的电路板上，使得电磁干扰变得很严重，使用于控制IGBT的脉冲信号时常出现错误，从而导致IGBT的烧毁或电路短路，且只能通过更换IGBT或集成电路的方式来解决故障，可见，现有技术中对功率管的驱动存在着占用面积大、元件数量多、电路成本高、可靠性低等缺点。

此外，在大中功率场合下，开关管开通关断的du／dt、di／dt均很高，控制及驱动电路屏蔽不好的情况下会产生很大的干扰信号，在强感性大电流下关断驱动会导致直流母线上的高压毛刺，很容易对控制电路等弱电信号造成干扰，很可能使驱动模块失效而烧坏IGBT模块，严重威胁功率逆变器的安全运行。

发明内容

为了解决上述的问题，本发明提供了一种功率变换控制器的多路隔离型功率器件开关驱动模块，能够保证功率管的快速、可靠导通，以及功率管栅极间电压的稳定。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

一种功率变换控制器的多路隔离型功率器件开关驱动模块， 它包括：

用于将外部交流电源进行整流的低频全桥整流滤波电路、用于将整流后的电压变为脉冲信号的高压高频脉冲功率信号产生电路、用于将功率变换控制器发出的共地多路脉冲信号的低电平转换为带负电平输出的脉冲电平平移电路，以及用于将高压高频脉冲功率信号产生电路产生的脉冲信号整流成多电压直流电平的隔离型直流电平供电电路；其中：

所述低频全桥整流滤波电路的信号输入端连接并网发电网络的交流电源，其信号输出端连接高压高频脉冲功率信号产生电路的信号输入端，高压高频脉冲功率信号产生电路的信号输出端连接隔离型直流电平供电电路的信号输入端，隔离型直流电平供电电路的信号输出端连接脉冲电平平移电路的信号输入端，同时由功率变换控制器发出的信号脉冲也连接脉冲电平平移电路的信号输入端。

作为对本发明的限定：所述低频全桥整流滤波电路包括由第一二极管、第二二极管、第三二极管以及第四二极管构成的第一整流桥（同时还包括输入抗浪涌器和电磁干拢滤波器），所述第一整流桥的输入端通过压敏电阻与第一电容器的并联电路连接共轭电感的一端，共轭电感的另一端通过第一电感与第二电容器的并联电路连接外部交流电源，第一整流桥的输出端并联第三电容器后作为低频全桥整流滤波电路的输出端。