[发明专利]IGBT导通控制方法、装置和IGBT关断控制方法、装置

说明书

本发明涉及IGBT导通控制方法、装置和IGBT关断控制方法、装置，在控制IGBT导通时，给IGBT的驱动信号为：首先电压为V1，经过t1时间后，改变为V2，经过t2时间后，改变为V3；其中，V1＜V2＜V3，也就是说，控制导通的控制信号为一个阶梯波；同理，控制IGBT关断的控制信号也是一个阶梯波。通过该导通和关断控制方法，可以在IGBT导通和关断过程中控制各串联IGBT门极电压信号，并且根据每个IGBT的集‑射极电压调整相应的门极驱动电压输出，最终达到各串联IGBT集‑射极电压一致的目的。该方法采用模拟电路实现门极电压的输出波形控制和集‑射极电压至基极电压的双闭环反馈，实现方法简单，控制方便，成本低廉，抗干扰性能强。

技术领域

本发明涉及IGBT导通控制方法、装置和IGBT关断控制方法、装置。

背景技术

IGBT是一种比较理想的全控型器件，在电力电子领域得到了广泛的应用。然而，在许多高压或者超高压场合中，由于单个器件的耐压等级较低，导致其使用受到限制，IGBT串联使用是一种较为有效的提高耐压的方法，因此研究IGBT串联均压技术具有十分重要的意义。

IGBT串联技术需要解决的一个核心问题是IGBT门极电压信号的控制问题。现有的常规控制方法只是在IGBT的门极加载一个正向电压以使IGBT导通，在IGBT的门极加载一个负向电压以使IGBT关断，这种方式对于单个IGBT的控制没有什么大的影响，但是对于控制多个串联的IGBT就会有一定的影响，它只能控制IGBT的导通或者关断，并不能根据具体情况调节导通或者关断信号，这样会导致各串联IGBT集-射极电压不一致的情况，对于整个串联线路的正常运行造成很大的影响，也易受到其他干扰。

发明内容

本发明的目的是提供IGBT导通控制方法、装置和IGBT关断控制方法、装置，用以解决现有的IGBT导通和关断控制方式会导致各串联IGBT集-射极电压不一致的情况的问题。

为实现上述目的，本发明的方案包括一种IGBT导通控制方法，IGBT驱动控制信号上升沿为具有三个电压幅值、且电压幅值依次增大的阶梯波；所述三个电压幅值依次为：电压V1、电压V2和电压V3，其中，电压V1持续的时间为t1，电压V2持续的时间为t2，V1＜V2＜V3。

通过采集IGBT门极电压V_ge的电压，在IGBT门极电压V_ge的电压上升过程中，产生V2，IGBT门极电压V_ge的电压上升时，IGBT集-射极电压V_ce下降，在IGBT集-射极电压V_ce下降过程中，产生V3。

所述V1为5V，所述V2为10V，所述V3为15V。

一种上述的IGBT导通控制方法的IGBT导通控制装置，包括第一阶段控制模块、第二阶段控制模块和IGBT控制信号产生模块，所述第一阶段控制模块包括第一比较器和第二比较器，所述第二阶段控制模块包括第三比较器和第四比较器；所述第一比较器的两个输入端分别输入IGBT门极电压V_ge和动作点电压，所述第一比较器用于在所述IGBT门极电压V_ge上升到所述动作点电压时，输出为第二比较器的其中一个输入端连接的第一模拟电路充电，并产生第一模拟电压，当所述第一模拟电压小于第二比较器的的另一个输入端输入的第一参考电压时，第二比较器输出高电平，IGBT控制信号产生模块产生的驱动控制信号改变为V2；

所述第三比较器的两个输入端分别输入IGBT集-射极电压V_ce和动作点电压，所述第三比较器用于在所述IGBT集-射极电压V_ce下降到所述动作点电压时，输出为第四比较器的其中一个输入端连接的第二模拟电路充电，并产生第二模拟电压，所述第二模拟电压与第二参考电压分别输入到第四比较器的两个输入端中，并进行比较，在设定时刻第四比较器输出高电平，IGBT控制信号产生模块产生的驱动控制信号改变为V3。