[发明专利]大功率半导体器件驱动控制装置及方法、串联取电结构

说明书

本发明涉及一种大功率半导体器件驱动控制装置及方法、串联取电结构，其中大功率半导体器件驱动控制装置包括信号处理模块、通信模块、驱动模块以及多个供电模块；通信模块、信号处理模块及驱动模块依次电性连接；多个冗余供电模块适于为大功率半导体器件驱动控制装置供电；信号处理模块适于将通信模块接收的通讯信号转换为控制命令，以对驱动模块进行控制，实现对大功率半导体器件进行驱动。

技术领域

本发明涉及驱动控制电路，具体而言，涉及一种大功率半导体器件驱动控制装置及方法、串联取电结构。

背景技术

现代工业的飞速发展对电力电子器件的性能和功率的要求越来越高，大功率电子器件无论在传统工业（电力、机械、矿冶、交通、化工、轻纺等），还是高新技术产业（航天、激光、通信、机器人等）中均扮演重要角色。由此产生了众多适应不同场合不同特性的耐高压、大功率的电力电子器件。半导体器件不断向着小型化、高效率化、高速控制化的目标飞跃前进。

在器件本身发展较快的前提下，准确可靠的驱动模块的应用显得至关重要，在一定程度上决定了整个元件的特性的表现。按照驱动电路加在电力电子器件控制端和公共端之间信号的性质可分为电压驱动型器件，如IGBT、IEGT、MOSFET、SITH等和电流驱动型器件，如晶闸管、GTO、GTR等。

目前，针对大功率电子器件的驱动模块已有少部分产品针对某一种器件达到驱动的基本要求，其内部逻辑往往过于单一，在实际应用一旦出现单一元器件故障或异常，往往会导致半导体器件未能及时关合，造成设备故障或事故。

因此，如何解决上述问题是目前亟待解决的。

发明内容

本发明的目的是提供一种大功率半导体器件驱动控制装置及方法、串联取电结构，其目的在于通过对驱动控制装置内部回路选择性多重化以解决目前驱动控制装置内部单一回路故障造成的大功率元件不能可靠控制的问题。

为了实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下：

本发明实施例提供了一种大功率半导体器件驱动控制装置，包括：信号处理模块、通信模块、驱动模块以及多个冗余供电模块；所述通信模块、 所述信号处理模块及所述驱动模块依次电性连接；多个所述冗余供电模块适于为所述大功率半导体器件驱动控制装置供电；所述信号处理模块适于将所述通信模块接收的通讯信号转换为控制命令，以对所述驱动模块进行控制，实现对大功率半导体器件进行驱动。

在本发明较佳的实施例中，所述供电模块包括取能线圈、整流电路以及稳压电路；所述取能线圈适于通过电磁感应从供电线路获得电流，并经过所述整流电路、所述稳压电路为所述大功率半导体器件驱动控制装置供电。

在本发明较佳的实施例中，所述取能线圈包括环形铁芯或磁环以及绕组；所述绕组环绕设置于环形铁芯或磁环上形成副边并与所述整流电路电性连接；供电线路穿过所述环形铁芯或磁环作为原边并通过电磁感应将原边的电流感应到副边。

在本发明较佳的实施例中，所述信号处理模块的数量与所述通信模块的数量相同均为多个，且每个所述通信接口分别对应一个所述信号处理模块；

各所述信号处理模块的信号输出端连接一或门的相应输入端，该或门的输出端与所述驱动模块电性连接，以实现将多个信号统一后对至少一个大功率半导体器件进行驱动。

在本发明较佳的实施例中，所述信号处理模块还适于采集所述大功率半导体器件以及所述大功率半导体器件驱动控制装置的状态信息，形成监测数据帧并通过所述通信模块发送给上位机。

在本发明较佳的实施例中，所述通信模块为电气接口或光纤接口。

第二方面，本发明实施例还提供了一种大功率半导体器件驱动控制方法，所述大功率半导体器件驱动控制方法通过对上述的大功率半导体驱动控制装置中的各模块进行多重配置以提高驱动大功率半导体器件控制的可靠性。