[发明专利]一种绝缘栅双极性晶体管串联运行的均压控制电路

摘要

本发明涉及一种绝缘栅双极性晶体管串联运行的电压均分控制电路，属于电气自动化设备技术领域。本控制电路设置了主从控制电路和主动箝位控制电路。主从控制电路由绝缘栅双极性晶体管器件电压的隔离采样模块、差值比较模块和可控的门极信号补偿器实现绝缘栅双极性晶体管的均压控制；主动箝位控制电路由第一级箝位稳压管、第一级箝位稳压管、充放电电容、第一限流电阻和第一放电电阻组成，箝位状态是以直流母线向绝缘栅双极性晶体管门极注入电流来实现的。这两个部分的电路可以同时对绝缘栅双极性晶体管串联的动态均压进行均压调节，其控制效果良好，减小了绝缘栅双极性晶体管均压时的损耗，确保了电压的安全箝位，并具有较高的可靠性。

主权项

一种绝缘栅双极性晶体管串联运行的均压控制电路，包括：第一光隔离及功率放大器和第二光隔离及功率放大器，分别用于对来自控制绝缘栅双极性晶体管开关通断的门极处理器的门极信号进行隔离和功率放大，得到放大的门极控制信号；第一驱动信号产生模块和第二驱动信号产生模块，分别用于对上述放大的门极控制信号进行功率调制处理，产生主绝缘栅双极性晶体管的第一驱动信号和从绝缘栅双极性晶体管的第二驱动信号；其特征在于还包括：主从控制电路和主动箝位控制电路，其中的主从控制电路包括：采样隔离模块，用于对来自主绝缘栅双极性晶体管的电压信号和从绝缘栅双极性晶体管的电压信号进行隔离采样处理后得到主绝缘栅双极性晶体管的隔离电压信号和从绝缘栅双极性晶体管的隔离电压信号；采样隔离模块由第一稳态均压电阻、第二稳态均压电阻、第一隔离器、第三稳态均压电阻、第四稳态均压电阻和第二隔离器组成；第一稳态均压电阻与第二稳态均压电阻相互串联，两端并联在主绝缘栅双极性晶体管的集电极和发射极，第一隔离器与第二稳态均压电阻并联；第三稳态均压电阻与第四稳态均压电阻相互串联，两端并联在从绝缘栅双极性晶体管的集电极和发射极，第二隔离器与第四稳态均压电阻并联；求差电路，用于接收采样隔离模块的两个隔离电压信号，对两个隔离电压信号进行信号调制和求差处理，得到主绝缘栅双极性晶体管和从绝缘栅双极性晶体管的电压差值信号，求差电路的输入端分别与第一隔离器和第二隔离器相连；门极补偿器，用于接收来自求差电路的电压差值信号，对电压差值信号进行调制处理，并根据调制后的信号对从绝缘栅双极性晶体管的门极信号进行补偿处理，使从绝缘栅双极性晶体管的电压与主绝缘栅双极性晶体管的电压相等，门极补偿器的输入端与求差电路的输出端相连接，门极补偿器的输出端与从绝缘栅双极性晶体管的门极相连接；其中的箝位控制电路，用于接收主绝缘栅双极性晶体管的电压信号，将该电压信号与第一箝位稳压管和第二箝位稳压管的箝位电压值进行比较，产生一个箝位控制信号，发送至主绝缘栅双极性晶体管的门极；并用于接收从绝缘栅双极性晶体管的电压信号，将该电压信号与第三箝位稳压管和第四箝位稳压管的箝位电压值进行比较，产生一个箝位控制信号，发送至从绝缘栅双极性晶体管的门极；箝位控制电路由主绝缘栅双极性晶体管箝位电电路和从绝缘栅双极性晶体管的箝位电电路组成，所述的主绝缘栅双极性晶体管箝位电路由第一二极管、第一箝位稳压管、第二箝位稳压管、第一充放电电容、第一限流电阻和第一放电电阻组成，第一二极管的一端与主绝缘栅双极性晶体管的集电极相连，第一二极管的另一端与第一限流电阻的一端串联，第二箝位稳压管、第一充放电电容和第一放电电阻相互并联后，与第一限流电阻的另一端和第一箝位稳压管的一端相互串联，第一箝位稳压管的另一端与主绝缘栅双极性晶体管的门极相连；所述的从绝缘栅双极性晶体管箝位电路由第二二极管、第三箝位稳压管、第四箝位稳压管、第二充放电电容、第二限流电阻和第二放电电阻组成，第二二极管的一端与从绝缘栅双极性晶体管的集电极相连，第二二极管的另一端与第二限流电阻的一端串联，第四箝位稳压管、第二充放电电容和第二放电电阻相互并联后，与第二限流电阻的另一端和第三箝位稳压管的一端相互串联，第三箝位稳压管的另一端与从绝缘栅双极性晶体管的门极相连。