CN106100298A - 一种新型的适用于任意多半导体并联的驱动电路 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种适用于半导体多并联的驱动电路，用于驱动任意多半导体并联负载，包括与上位机控制系统相连的一路主信号隔离单元和一路主功率隔离单元以及与驱动单元相连的n路从信号隔离单元以及n路从功率隔离单元，驱动单元连接半导体，主信号隔离单元将从上位机控制系统得到的信号做隔离处理，同时将隔离后的信号输入n个从信号隔离单元；主功率隔离单元电源得到的电源信号做隔离处理，同时将隔离后的电源输出到n个从功率隔离单元。本发明用于采用主从设置的信号隔离单元和功率隔离单元，只需主信号隔离单元和主功率隔离单元满足高绝缘耐压设置即可，解决了传统多半导体并联驱动体积大，成本高的问题。
Description
技术领域
本发明属于IGBT驱动技术领域，具体涉及一种新型的适用于任意多半导体并联的驱动电路。
背景技术
参见图1，所示为现有技术中多半导体并联的驱动原理图，并联的每路半导体对应一路独立的驱动板，驱动板上设置有信号隔离单元和功率隔离单元，以上设置的驱动结构中，存在以下技术问题：
(1)对于每一个并联半导体，都需要配置一路一样的驱动，导致体积大，成本高；
(2)由于每一路驱动都是一样的，决定了每一路驱动的绝缘耐压都必须按最高标准来设定，增加了系统的复杂度和成本；
(3)绝缘耐压要求越高的驱动，其生产时，一致性越差，使得并联半导体门级电压在时序和幅值上，都存在差异，影响均流效果。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种适用于半导体多并联的驱动电路，通过采用主从设置的信号隔离单元和功率隔离单元，只需主信号隔离单元和主功率隔离单元满足高绝缘耐压设置即可，解决了传统多半导体并联驱动体积大，成本高的问题。
为解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：
一种适用于半导体多并联的驱动电路，用于驱动任意多半导体并联负载，包括与上位机控制系统相连的一路主信号隔离单元和一路主功率隔离单元以及与驱动单元相连的n路从信号隔离单元以及n路从功率隔离单元，驱动单元连接半导体，主信号隔离单元将从上位机控制系统得到的信号做隔离处理，同时将隔离后的信号输入n个从信号隔离单元；主功率隔离单元电源得到的电源做隔离处理，同时将隔离后的电源输出到n个从功率隔离电源。
优选地，主信号隔离单元和从信号隔离单元通过光、磁、容性耦合、无线传输中至少一种实现信号隔离传输。
优选地，主信号隔离单元的隔离能力大于从信号隔离单元的隔离能力。
优选地，主功率隔离单元与从功率隔离信号单元通过磁场、容性耦合、机械耦合、无线传输中至少一种实现功率隔离传输。
优选地，主功率隔离单元的隔离能力大于从功率隔离单元的隔离能力。
优选地，半导体包括IGBT、MOSFET或IEGT中的任一一种。
采用本发明具有如下的有益效果：
1、新的架构可以有效节约成本，对于两并联，成本降低在＞40％，对于三并联，成本降低在＞60％；且并联数目越多，成本下降越多。
2、新的架构够可以有效的降低体积，综合下来，体积能降低50％。
3、新的架构可以有效的提高均流水平，较原有结构，均流能力提升50％以上，且可以大大降低系统结构一致性的要求。
附图说明
图1为现有技术中的半导体多并联驱动的原理框图；
图2为本发明实施例的适用于半导体多并联的驱动电路的原理框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参见图2，所示为本发明实施例的适用于半导体多并联的驱动电路10的原理框图，用于驱动任意多半导体并联负载，包括与上位机控制系统相连的一路主信号隔离单元1011和一路主功率隔离单元1012以及与驱动单元1031相连的n路从信号隔离单元1021以及n路从功率隔离单元1022，驱动单元1031连接半导体，主信号隔离单元1011将从上位机控制系统得到的信号做隔离处理，同时将隔离后的信号输入n个从信号隔离单元1021；主功率隔离单元1012将从电源得到的电源信号做隔离处理，同时将隔离后的电源输出到n个从功率隔离单元1022，其中n为大于等于2的自然数。通过以上设置的适用于半导体多并联的驱动电路，只需主信号隔离单元和主功率隔离单元满足较高的绝缘耐压能力，从信号隔离单元和从功率隔离单元满足较小的绝缘耐压能力即可。
在具体应用实例中，主信号隔离单元和从信号隔离单元通过光、磁、容性耦合、无线传输中至少一种实现信号隔离传输。主信号隔离单元的隔离能力大于从信号隔离单元的隔离能力。主功率隔离单元与从功率隔离信号单元通过磁场、容性耦合、机械耦合、无线传输中至少一种实现功率隔离传输。主功率隔离单元的隔离能力大于从功率隔离单元的隔离能力。因此，从信号隔离单元和从功率隔离电源体积小，成本低，带宽高，一致性好。在具体应用实例中，半导体包括IGBT、MOSFET或IEGT中的任一一种。
通过以上设置的适用于半导体多并联的驱动电路，以3300V IGBT为例，在传统的独立驱动方案中，每个驱动都需要提供同样的隔离能力，功率隔离单元(即DC/DC变压器)与信号隔离单元都必须提供8000Vac的绝缘能力，因此，体积大，成本高，电路复杂；而应用本发明实施例的实施方式后，只需主信号隔离单元和主功率隔离单元满足8000Vac的绝缘能力即可，而对于n个从功率隔离单元与n个信号隔离单元，则仅需要提供100V以内的隔离能力，大大降低了成本与体积。
应当理解，本文所述的示例性实施例是说明性的而非限制性的。尽管结合附图描述了本发明的一个或多个实施例，本领域普通技术人员应当理解，在不脱离通过所附权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下，可以做出各种形式和细节的改变。
Claims (6)
1.一种适用于半导体多并联的驱动电路，用于驱动任意多半导体并联负载，其特征在于，包括与上位机控制系统相连的一路主信号隔离单元和一路主功率隔离单元以及与驱动单元相连的n路从信号隔离单元以及n路从功率隔离单元，驱动单元连接半导体，主信号隔离单元将从上位机控制系统得到的信号做隔离处理，同时将隔离后的信号输入n个从信号隔离单元；主功率隔离单元电源得到的电源信号做隔离处理，同时将隔离后的电源输出到n个从功率隔离单元。
2.按照权利要求1所述的适用于半导体多并联的独立驱动电路，其特征在于，主信号隔离单元和从信号隔离单元通过光、磁、容性耦合、无线传输中至少一种实现信号隔离传输。
3.按照权利要求1或2所述的适用于半导体多并联的独立驱动电路，其特征在于，主信号隔离单元的隔离能力大于从信号隔离单元的隔离能力。
4.按照权利要求1所述的适用于半导体多并联的独立驱动电路，其特征在于，主功率隔离单元与从功率隔离信号单元通过磁场、容性耦合、机械耦合、无线传输中至少一种实现功率隔离传输。
5.按照权利要求1或2或4所述的适用于半导体多并联的独立驱动电路，其特征在于，主功率隔离单元的隔离能力大于从功率隔离单元的隔离能力。
6.按照权利要求1至3任一所述的适用于半导体多并联的驱动电路，其特征在于，半导体包括IGBT、MOSFET或IEGT中的任一一种。
Applications Claiming Priority (2)
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- 2016-08-03 CN CN201610634166.8A patent/CN106100298A/zh active Pending
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |