[发明专利]一种IGBT并联驱动电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种IGBT并联驱动电路,本发明适用于充电机，属于电池充放电设备等电力电子设备控制领域。

背景技术

目前，传统的充电机以及电池充放电设备随着功率等级的提升以及输出电流的增加需要使用大容量IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)模块，目前德国的英飞凌、日本富士都有额定电压超过1700V、3300V且额定电流超过1000A的IGBT模块。由于单个大容量IGBT模块价格昂贵，带来整机成本的大幅度上升，目前，普遍采用小容量IGBT并联的模式达到扩容的替代方案。

例如，申请号为CN200710030279.8的专利公开了一种电磁炉的可编程IGBT驱动电路装置，其特点在于包括可编程IGBT驱动电路控制芯片装置、脉宽调控电路PWM，其中所述脉宽调控电路PWM主要由低功耗双电压比较器LM393、8050型三极管及8550型三极管构成。本发明能对IGBT电路进行全方位监测和精确控制，有利于延长IGBT电路的使用寿命和简化PWM电路结构，提高产品的可靠性，降低企业生产成本；解决了电磁炉驱动技术所存在的只能对电网电压、传感器温度、电流等信号进行监测和控制，无法对电磁炉的IGBT驱动状态进行监测和控制，使得其无法控制电磁炉的工作频率，也就无法识别不同类型的锅具，更无法对不同锅具提供最适合的IGBT驱动信号，只能靠电流或温度信息做粗犷的调整的问题。

例如，申请号为CN201110288629.7的专利公开了一种新型高频高压开关电源用IGBT驱动电路，包括开关控制电路(1)、脉冲变压器隔离电路(2)和稳压电路(3)组成；前端控制器MCU产生IGBT驱动信号后输入到高速双路同相驱动器MC33152；输出端连接脉冲变压器隔离电路的初级电路，经由脉冲变压器隔离电路隔离传输到次级电路；脉冲变压器次级电路的输出连接稳压电路的输入端，稳压电路的输出端则分别接入IGBT的栅极和射极。输入级电压波动小、开关响应快、开通和关断功耗低、输入级与栅极完全隔离，稳压电路中串联电阻能有效抑制高频寄生振荡。

例如，申请号为CN201210340272.7的专利公开了一种IGBT驱动电路，其驱动输入电源(V2)连接到智能驱动芯片(U1)的输入电源端口(Vc)，同时驱动输入电源(V2)也作为稳压源(V1)的输入电源。稳压源(V1)的输出电压经过由电阻(R3)和稳压管(D2)串联组成的分压电路进行分压。第一电容(C2)与电阻(R3)并联，第二电容(C3)与稳压管(D2)并联。第一电容(C2)的正极与充电电阻(R4)的一端相连，充电电阻(R4)的另一端与NPN三极管(Q1)的集电极相连；NPN三极管(Q1)的发射极和PNP三极管(Q2)的发射极相连后与IGBT的栅极(G)相连；PNP三极管(Q2)的集电极与放电电阻(R5)的一端相连，放电电阻(R5)的另一端与第二电容(C3)的负极相连。

综上所述，传统技术主要采用三种技术方案实现并联：

一、IGBT通过均流电感并联，每个IGBT各需要一块驱动板，但使用同一路驱动信号。

二、IGBT通过桥臂并联，每个桥臂各种需要电感、驱动板以及电流传感器且驱动信号独立。

三、不借助均流器件，使用同一块驱动板控制两个以上的IGBT模块。

以上第一、二技术方案成本较高，第三种技术方案技术复杂，不能保证IGBT模块在瞬态和稳态时输出电流的一致性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够克服上述技术问题的IGBT并联驱动电路，本发明包括：光信号输入接口电路、电信号输入接口电路、防止同为高电平电路、IGBT驱动电路、IGBT模块；所述光信号输入接口电路、电信号输入接口电路分别与防止同为高电平电路连接，所述防止同为高电平电路与IGBT驱动电路连接，所述IGBT驱动电路分别与IGBT模块连接。

本发明的输入信号支持电信号驱动以及光信号驱动；由于采用IGBT模块隔离驱动芯片使驱动能力提高并支持有源箝位技术，所以，本发明适用于与多路IGBT模块的并联；本发明能保证驱动信号的一致性并能降低IGBT模块的环流影响。

由于IGBT模块并联时需要高可靠性的驱动板，因此，本发明能够保证IGBT模块并联时电流在稳态和瞬态时的一致性，本发明能够同时提供光信号输入接口和电信号的输入接口以保证驱动板在大功率、高电磁的环境下正常工作。