[发明专利]一种风电变流器的IGBT驱动电路

说明书

本发明公开了一种风电变流器的IGBT驱动电路，包括原边电路、隔离电路和副边电路，原边电路包括死区电路、互锁电路、保护电路、15V电源输入滤波电路和DC/DC电路，隔离电路包括变压器隔离电路和光耦隔离电路，副边电路包括±15V驱动电源、驱动电路和Vce‑sat检测电路，本发明能够有效保护IGBT模块，并且该发明原边电路集成了死区电路、互锁电路和保护电路，可以提高抗干扰能力，提高驱动电路可靠性。

技术领域

本发明涉及驱动电路技术领域，具体是一种风电变流器的IGBT驱动电路。

背景技术

风电变流器系统电压690V，一般采用1700V的IGBT模块，大功率IGBT模块开关速度快，产生很高的di/dt和du/dt，带来EMC电磁干扰问题，影响变流器的可靠运行，甚至损坏IGBT模块，为了提高抗干扰能力，有以下两种解决方案：

1）、采用光纤传递控制信号，控制电路弱信号与IGBT模块的强信号实现电气完全隔离，抗干扰能力强，可靠性高，但是光纤成本昂贵；

2）、通常采用专用的驱动器和驱动芯片，例如风电专用驱动器2SD300，采用专业的调制与解调芯片，通过脉冲变压器传递驱动信号，抗干扰能力强，可靠性高，大量应用于风电变流器领域。

以上两种方案虽然解决了风电变流器EMC抗干扰问题，但是成本相对较高，较为经济的解决方案是采用光耦来实现电气隔离，但是光耦的原边一般采用低压电路（15V或者5V），容易受干扰。

另外，大功率IGBT模块在运行过程中产生高的di/dt和du/dt，会导致IGBT模块上下管门极误触发，导致IGBT模块上下管直通，产生短路电流，如果不及时保护就会导致IGBT模块损坏，严重影响变流器正常运行。

发明内容

本发明的目的在于提供一种风电变流器的IGBT驱动电路，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种风电变流器的IGBT驱动电路，包括原边电路、隔离电路和副边电路，所述原边电路包括死区电路、互锁电路、保护电路、15V电源输入滤波电路和DC/DC电路，所述隔离电路包括变压器隔离电路和光耦隔离电路，所述副边电路包括±15V驱动电源、驱动电路和Vce-sat检测电路，Vce-sat检测电路分别连接IGBT模块、驱动电路和光耦隔离电路，光耦隔离电路还连接死区电路、互锁电路和保护电路，驱动电路还分别连接光耦隔离电路和IGBT模块，Vce-sat检测电路检测到IGBT模块发生短路故障或过流故障时，通过光耦隔离电路传递故障信号给原边电路，原边电路同时封锁IGBT模块上下管驱动信号，并通过光耦隔离电路和驱动电路关断IGBT模块。

作为本发明的进一步方案：所述IGBT模块分为上下两路。

作为本发明的进一步方案：所述死区电路、互锁电路、保护电路均分为上下两路。

作为本发明的进一步方案：所述光耦隔离电路分为上下两路。

作为本发明的进一步方案：所述驱动电路分为上下两路。

作为本发明的进一步方案：所述光耦隔离电路包括反馈光耦和驱动光耦。

作为本发明的进一步方案：所述变压器隔离电路采用高频隔离变压器，其副边有两个独立的绕组，输出两路隔离电源。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明能够有效保护IGBT模块，并且该发明原边电路集成了死区电路、互锁电路和保护电路，可以提高抗干扰能力，提高驱动电路可靠性。

附图说明

图1为本发明涉及的风电变流器驱动电路示意图。

图2为本发明涉及的风电变流器的具体驱动电路。