[发明专利]大功率门极可关断晶闸管门极驱动控制单元

摘要

本发明涉及一种大功率门极可关断晶闸管门极驱动控制单元，包括电源环节、开通环节、关断及反偏环节、逻辑环节、导通恒流环节和关断恒压恒流环节，对外部门控电源冲击小，精度高，充电时间短，同时，导通恒流环节和关断恒压恒流环节的恒流作用使门控单元在负载发生故障时具有自保功能。

主权项

1、一种大功率门极可关断晶闸管门极驱动控制单元，包括电源环节(1)、开通环节(2)、关断及反偏环节(3)、逻辑环节(4)，其特征是还包括导通恒流环节(5)和关断恒压恒流环节(6)；所述的导通恒流环节(5)的输出端与开通环节(2)相连接，导通恒流环节(5)的控制输入端与逻辑环节(4)相连接；所述的关断恒压恒流环节(6)的输出端与关断及反偏环节(3)相连接，关断恒压恒流环节(6)的控制输入端与逻辑环节(4)相连接，所述的导通恒流环节(5)和关断恒压恒流环节(6)均通过电源环节(1)与上级门控电源来的脉冲信号相连；在GTO关断期间，导通恒流环节(5)以恒定的电流给导通电容充电；在GTO开通期间关断恒压恒流环节(6)给关断电容充电；所述的导通恒流环节(5)中，场效应管均采用N沟道； 第一场效应管(Vcp1)的栅极与逻辑环节(4)中的第一控制器(Controller1)输出端相连接，该导通恒流环节(5)中门极可关断晶闸管门极电流回路中的第一采样电阻器(Rf1)的高电位端与第一控制器(Controller1)的输入端相连接；第一场效应管(Vcp1)的漏极与电源环节(1)中的第一直流电源输出端的正极相接，其源极与第一二极管(Vd1)的阳极相接，第一二极管(Vd1)、第二二极管(Vd2)的阴极相接后与第一电感器(L1)相连，该第一电感器(L1)的另一端则连接开通环节(2)中第三场效应管(Von)漏极与电容器(Con)和电阻器(Ron)串联电路的连接点；开通环节(2)中门极可关断晶闸管的阴极与第一采样电阻器(Rf1)相连，其连接点同时与控制器第一(Controller1)的输入端相连接，第一采样电阻器(Rf1)的另一端与第二二极管(Vd2)阳极相连后与电源环节(1)的电源地相连；所述的关断恒压恒流环节(6)的场效应管均为N沟道型的，第二场效应管(Vcp2)的栅极与逻辑环节(4)中的第二控制器(Controller2)输出端相连接，关断恒压恒流环节(6)中门极可关断晶闸管门极电流回路中的第二采样电阻器(Rf2)的高电位端与第二控制器(Controller2)的第一输入端连接，第三电感器(L3)与关断及反偏环节(3)电路中关断电容(Coff)与门极可关断晶闸管阴极的连接点与第二控制器(Controller2)的第二输入端相连接，所述第二场效应管(Vcp2)的漏极与电源环节(1)中的第二直流电源输出端的正极相接，其源极与第四二极管(Vd4)的阳极相接，第三二极管(Vd3)、第四二极管(Vd4)的阴极相接后与第三电感器(L3)相连，该第三电感器(L3)的另一端则连接关断电容器(Coff)；该关断电容器(Coff)的另一端与第二采样电阻器(Rf2)相连，其连接点同时与第二控制器(Controller2)的第一输入端相连接，第二采样电阻器(Rf2)的另一端与第三二极管(Vd3)阳极相连后与电源环节(1)的电源地相连。