[发明专利]一种基于光耦隔离驱动的小型可控高压开关装置

摘要

本发明涉及一种应用于可控小型化高压开关装置的光耦隔离设计，属于可控高压开关领域。本发明为解决可控高压开关设备存在体积大、适用电压等级低、高低压隔离占位较多、各IGBT驱动信号一致性不好的问题。本发明的开关电源模块同时穿过IGBT隔离驱动模块中每级隔离变压器的磁芯，每级隔离变压器的副边接门极驱动电路，门极驱动电路的控制端与光耦隔离模块连接，光耦隔离模块接开关控制模块的输出端，门极驱动电路的输出端接IGBT模块中每级IGBT的门极，每级IGBT的集电极与发射极之间接有保护电路，每级IGBT的集电极与上一级IGBT的发射极连接，每级IGBT的发射极与下一级IGBT的集电极连接，IGBT模块的输入端接高压直流端，IGBT模块的输出端接地。本发明具有驱动信号一致性好、体积较小、便于控制开关信号、可承受直流高压的优点。

主权项

1.一种基于光耦隔离驱动的小型可控高压开关装置，其特征是，它包括开关电源模块1、IGBT模块2、IGBT隔离驱动模块3和开关控制模块4，所述IGBT模块2还包括多级相同的IGBT子模块2‑1，所述每级IGBT子模块2‑1包括一个IGBT2‑1‑1及其保护电路2‑1‑2，所述IGBT隔离驱动模块3还包括多级相同的驱动隔离子模块3‑1，所述每级驱动隔离子模块3‑1还包括隔离变压器3‑1‑1、门极驱动电路组成3‑1‑2和光耦隔离模块3‑1‑3，所述光耦隔离模块3‑1‑3还包括发光管3‑1‑3‑1、光纤连接器3‑1‑3‑2和光电转换器3‑1‑3‑3；开关电源模块1的输出端同时穿过IGBT隔离驱动模块3中的每级隔离变压器的磁芯3‑1‑1，每级隔离变压器3‑1‑1的副边接门极驱动电路3‑1‑2，门极驱动电路3‑1‑2的控制端与光耦隔离模块3‑1‑3中的光电转换器3‑1‑3‑3的输出端连接，光电转换器3‑1‑3‑3的输入端接光纤连接器3‑1‑3‑2的输出端，光纤连接器3‑1‑3‑2的输入端接发光管3‑1‑3‑1的输出端，发光管3‑1‑3‑1的输入端接开关控制模块4的输出端，门极驱动电路3‑1‑2的输出端接IGBT模块2中的每级IGBT2‑1‑1的门极，每级IGBT2‑1‑1的集电极与发射极之间接有保护电路2‑1‑2，所述每级IGBT2‑1‑1的集电极与上一级IGBT2‑1‑1的发射极连接，每级IGBT2‑1‑1的发射极与下一级IGBT2‑1‑1的集电极连接，IGBT模块2的输入端接高压直流端，IGBT模块2的输出端接地。