[发明专利]一种用于串联IGBT的均压保护电路

权利要求书

1.一种用于串联IGBT的均压保护电路，其特征在于，包括电压采集模块、第i比较器、控制模块以及栅极电阻模块；其中，i为1～N的整数，N为自然数；

所述电压采集模块的第i输出端连接第i比较器，所述第i比较器的输出端连接栅极电阻模块的第i输入端，第一比较器的所述输出端还连接控制模块的输入端，所述控制模块的输出端连接栅极电阻模块的第N+1输入端，所述栅极电阻模块的输出端作为所述均压保护电路的输出端；

所述电压采集模块用于获取与集射极电压信号对应的低电压信号；

所述第i比较器用于通过将所述低电压信号与第i阈值进行比较，将所述低电压信号转换为第i方波信号，所述第i阈值小于所述低电压信号的峰值；

所述控制模块用于根据第一方波信号，发出驱动信号；

所述栅极电阻模块用于根据所述第i方波信号以及驱动信号，改变整体阻值，并获得IGBT的栅射集电压信号；

其中，所述栅极电阻模块包括基础电阻、第i驱动器、第i电阻以及第i半导体开关，所述第i电阻与第i半导体开关串联形成第i串联电路，所述第i串联电路与基础电阻并联；所述第i电阻的阻值小于基础电阻；所述第i驱动器的输入端作为所述栅极电阻模块的第i输入端，输出端连接第i半导体开关的控制端，所述基础电阻的输入端作为所述栅极电阻模块的第N+1输入端，输出端作为所述栅极电阻模块的输出端；

所述第i驱动器用于根据第i方波信号，获得第i控制信号，所述第i半导体开关用于根据所述第i控制信号，导通或分断第i串联电路，从而改变所述栅极电阻模块的整体阻值。

2.根据权利要求1所述的均压保护电路，其特征在于，N≥2，且第一阈值至第N阈值依次递增。

3.根据权利要求2所述的均压保护电路，其特征在于，N＝2，所述第一阈值为低电压信号的峰值的1/3～2/5，所述第二阈值为低电压信号的峰值的2/3～4/5。

4.根据权利要求1所述的均压保护电路，其特征在于，所述第i比较器的延时小于20ns。

5.根据权利要求1所述的均压保护电路，其特征在于，所述控制模块包括控制单元、隔离单元以及驱动单元，所述隔离单元的输入端作为所述控制模块的输入端，交互端连接控制单元的交互端，输出端连接驱动单元的输入端，所述驱动单元的输出端作为所述控制模块的输出端；

所述控制单元用于根据第一方波信号，发出单极性、低幅值的驱动信号，所述隔离单元用于隔离控制单元与第一比较器，以及用于隔离控制单元与驱动单元，所述驱动单元用于输出双极性、高幅值的驱动信号。

6.根据权利要求1所述的均压保护电路，其特征在于，所述电压采集模块包括均压电阻、采样电阻以及电压采集单元，所述均压电阻的第一端用于连接IGBT的第一端，第二端连接所述采样电阻的第一端以及电压采集模块的第一输入端，所述采样电阻的第二端连接电压采集模块的第二输入端，并用于连接IGBT的第二端；

所述均压电阻用于调整IGBT的静态电压，所述采样电阻用于获取集射极电压信号，所述电压采集单元用于将集射极电压信号转换为低电压信号。

7.根据权利要求6所述的均压保护电路，其特征在于，所述均压电阻和采样电阻的温度漂移小于150ppm/℃。

8.根据权利要求1所述的均压保护电路，其特征在于，N≥2，且第一电阻至第N电阻的阻值依次递增。

9.根据权利要求8所述的均压保护电路，其特征在于，N＝2，所述第一电阻的阻值为第二电阻的1/4～1/2，所述第二电阻的阻值为基础电阻的1/6～1/3。