[实用新型]一种基于分离式绝缘栅双极IGBT驱动结构的变频器功率柜

说明书

本实用新型一种基于分离式绝缘栅双极IGBT驱动结构的变频器功率柜，属于风电场变频器功率柜技术领域；所要解决的技术问题为：提供一种基于分离式绝缘栅双极IGBT驱动结构的变频器功率柜结构及控制硬件结构的改进；解决该技术问题采用的技术方案为：包括功率柜体，所述功率柜体为分层结构，所述功率柜体由上到下依次设置有：晶体管门极保护装置、门极驱动装置、风扇冷却模块；所述风扇冷却模块的底部设置有变频器风机，所述变频器风机通过风道与引风槽相连，所述引风槽的出风口与门极驱动装置相连；所述门极驱动装置内部设置有门极驱动电路板，所述门极驱动电路板上集成有驱动控制器；本实用新型应用于风电场变频器功率柜。

技术领域

本实用新型一种基于分离式绝缘栅双极IGBT驱动结构的变频器功率柜，属于风电场变频器功率柜技术领域。

背景技术

ABB变频器最早应用于传统工业如钢铁、水泥、化工、造纸等行业，安装变频器的电气室都会设置净化间同时配有空调冷却及除湿系统，确保变频器运行在符合条件的工作环境中，同时ABB变频器结构紧凑、小巧精致，尺寸比其他品牌的变频器节省1/3的体积。

目前风力发电装置中也安装该类型变频器，由于风电机组运行环境和结构设计的特殊性，无法单独给变频器配备净化间和用于温度控制的空调，而由于ABB变频器结构紧凑的原因，其内部各元器件如果散热条件不好，会导致变频器长时间处于温度过高的运行状态。

变频器长时间在高温状态下运行，会加速门极驱动板AGDR老化，最终导致门极驱动板AGDR对绝缘栅双极型晶体管IGBT控制失效，导致变频器频繁报出功率模块SC短路故障，严重时会导致绝缘栅双极型晶体管IGBT炸毁，IGBT爆炸破坏性极大，其爆炸弧光会导致周边很多板卡的连带损坏，给客户带来较大的损失，使得生产运营与维护变频器的成本很高；因此有必要对应用于风电机组的变频器结构及功能进行改进。

实用新型内容

本实用新型为了克服现有技术中存在的不足，所要解决的技术问题为：提供一种基于分离式绝缘栅双极IGBT驱动结构的变频器功率柜结构及控制硬件结构的改进。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种基于分离式绝缘栅双极IGBT驱动结构的变频器功率柜，包括功率柜体，所述功率柜体为分层结构，所述功率柜体由上到下依次设置有：晶体管门极保护装置、门极驱动装置、风扇冷却模块；

所述风扇冷却模块的底部设置有变频器风机，所述变频器风机通过风道与引风槽相连，所述引风槽的出风口与门极驱动装置相连；

所述门极驱动装置内部设置有门极驱动电路板，所述门极驱动电路板上集成有驱动控制器，所述驱动控制器的信号输出端依次串接隔离电平转换器、驱动器、场效应管控制器后与晶体管门极保护装置相连；

所述驱动控制器的电源输入端与电源模块相连。

所述驱动控制器使用的芯片为驱动控制芯片U1，所述隔离电平转换器使用的芯片为转换器U2、U3，所述驱动器使用的芯片为驱动芯片U4，所述场效应管控制器使用的芯片为控制芯片U5；

所述门极驱动装置的电路结构为：

所述驱动控制芯片U1的44脚并接电阻R502的一端后与转换器U2的1脚相连，所述转换器U2的6脚并接电容C501的一端，电阻R503的一端后与5V电源输入端相连；

所述转换器U2的5脚并接电阻R503的另一端后与驱动芯片U4的4脚相连；

所述驱动控制芯片U1的2脚并接电阻R501的一端后与转换器U3的1脚相连，所述转换器U3的6脚并接电阻R504的一端后与5V电源输入端相连，所述电阻R504的另一端并接转换器U3的5脚后与驱动芯片U4的2脚相连；

所述驱动芯片U4的5脚与电阻R506的一端相连，所述电阻R506的另一端并接电阻R508的一端后与控制芯片U5的4脚相连，