CN202260996U - 一种串联igbt的驱动电路 - Google Patents

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凌红星
陈炯
卢峰
岑梁
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Abstract

本实用新型公开了一种串联IGBT的驱动电路，包括由直流电源、负载电阻与若干个IGBT串联构成的IGBT网络，每一个IGBT上均依次连接有一个MOSFET管、两个均压电路以及一个光电隔离器；所述IGBT的发射极与栅极之间连接有第一驱动电阻，IGBT的栅极与MOSFET管的源极之间连接有第二驱动电阻，所述均压电路连接在MOSFET管的源极与IGBT的集电极之间，所述光电隔离器连接在MOSFET管的源极与栅极之间；若干个均压电路之间串联连接，若干个光电隔离器串联连接；每一个MOSFET管的漏极用于接收IGBT的驱动信号，若干个光电隔离器由外部电流信号Iin启动。

Description

一种串联IGBT的驱动电路
技术领域
本实用新型涉及一种串联IGBT的控制电路，尤其是一种串联IGBT的同步驱动电路。
背景技术
IGBT串联使用作为一种较为有效的提高IGBT耐压的方法，是一项电力电子在高压电气设备中应用的重要技术。在IGBT串联过程中，由于结构的特殊性以及触发装置的误差，实际应用中串联器件之间会产生动态电压不均的问题，这将导致过电压而大大影响器件的使用寿命和电路的工作效率，严重时造成设备的损坏。
为了确保串联IGBT可靠工作，每个IGBT要实现静态与动态均压；而动态均压难度最大，即怎样保证每个IGBT在开通和关断瞬间保持一致。目前工程应用研究采用IGBT串联辅助电路和驱动信号控制补偿电路两个方面实现IGBT串联动态均压：采用IGBT串联辅助电路是指跟随IGBT两端的电压变化去改变栅极控制电压，这是一种被动式栅极驱动电压控制方式，通过改变开关动作，抑制IGBT串联的过电压；补偿式电路是通过对栅极驱动电压的补偿，达到同步关断。上述两种方法在实际的运行中，当串联的IGBT个数较多时，也会引起由于控制信号的不同步造成设备的损伤。
发明内容
本实用新型所要解决的问题就是提供一种串联IGBT的驱动电路，克服IGBT驱动信号形成过程中因驱动信号时差导致系统中的IGBT不能同时导通造成过压使系统损坏的缺陷。
为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种串联IGBT的驱动电路，其特征在于：包括由直流电源、负载电阻与若干个IGBT串联构成的IGBT网络，每一个IGBT上均依次连接有一个MOSFET管、两个均压电路以及一个光电隔离器；所述IGBT的发射极与栅极之间连接有第一驱动电阻，IGBT的栅极与MOSFET管的源极之间连接有第二驱动电阻，所述均压电路连接在MOSFET管的源极与IGBT的集电极之间，所述光电隔离器连接在MOSFET管的源极与栅极之间；若干个均压电路之间串联连接，若干个光电隔离器串联连接；每一个MOSFET管的漏极用于接收IGBT的驱动信号，若干个光电隔离器由外部电流信号Iin启动。
进一步的，所述MOSFET管的源极与均压电路之间还连接有二极管。如果在导通的过程中，其中某一个IGBT没有同步开启，该IGBT上形成过电压，并且其电压大于一定值时，可通过二极管驱动此IGBT，促使其导通。
进一步的，所述均压电路由并联连接的电阻与电容组成。
本实用新型的有益效果：整个电路结构简单，性能可靠；通过由光电隔离器、均压电路、MOSFET管组成的网络控制IGBT驱动信号，通过施加电流信号Iin，使IGBT的驱动信号同时到达每个IGBT的栅极，实现同步驱动，克服了IGBT驱动信号形成过程中因驱动信号时差导致系统中的IGBT不能同时导通造成过压使系统损坏的缺陷。
附图说明
下面结合附图对本实用新型座做进一步的说明：
图1为本实用新型的电路图。
具体实施方式
参照图1，一种串联IGBT的驱动电路，包括由直流电源V、负载电阻R1与若干个IGBT串联构成的IGBT网络，每一个IGBT上均依次连接有MOSFET管M、均压电路以及光电隔离器P；所述IGBT的发射极与栅极之间连接有第一驱动电阻R2，IGBT的栅极与MOSFET管M的源极之间连接有第二驱动电阻R3，所述均压电路连接在MOSFET管M的源极与IGBT的集电极之间，所述光电隔离器P连接在MOSFET管M的源极与栅极之间；若干个均压电路之间串联连接，若干个光电隔离器P串联连接；每一个MOSFET管M的漏极用于接收IGBT的驱动信号，若干个光电隔离器P由外部电流信号Iin启动。MOSFET管M的源极与均压电路之间还连接有二极管D。均压电路由并联连接的电阻与电容组成。
本实用新型的工作过程：
参照图1，两个均压电路中的电阻阻值要选的适中，太大会导致分压不均匀，太小又会使系统的损耗增加，电阻R4和电阻R5的比值选得恰当，在正常情况下，电阻R5所分得的电压不足以驱动IGBT；电容的容量同样要选择合适值，电容C1要远远的大于电容C2，响应动态分布不均的情况。
在正常情况下，首先利用均压网络将直流电源V的电压进行分压，使每个IGBT上所施加的电压不超过其工作电压，电阻R2上的电压要小于IGBT的驱动电压；此时由若干个IGBT组成的IGBT网络处于开路状态；然后，将驱动信号施加到各MOSFET管M的漏极上，当所有驱动信号到达后，利用电流信号Iin启动光电隔离器P，输出电压，在该电压的作用下，各MOSFET管M导通，此时驱动信号施加于对应的IGBT上，促使其导通。如果在导通的过程中，其中某一个IGBT没有同步开启，则该IGBT上形成过电压，并且其电压大于一定值时，此时可通过二极管驱动此IGBT，促使其导通。

Claims (3)

1.一种串联IGBT的驱动电路，其特征在于：包括由直流电源(V)、负载电阻(R1)与若干个IGBT串联构成的IGBT网络，每一个IGBT上均依次连接有一个MOSFET管(M)、两个均压电路以及一个光电隔离器(P)；所述IGBT的发射极与栅极之间连接有第一驱动电阻(R2)，IGBT的栅极与MOSFET管(M)的源极之间连接有第二驱动电阻(R3)，所述均压电路连接在MOSFET管(M)的源极与IGBT的集电极之间，所述光电隔离器(P)连接在MOSFET管(M)的源极与栅极之间；若干个均压电路之间串联连接，若干个光电隔离器(P)串联连接；每一个MOSFET管(M)的漏极用于接收IGBT的驱动信号，若干个光电隔离器(P)由外部电流信号Iin启动。
2.根据权利要求1所述的一种串联IGBT的驱动电路，其特征在于：所述MOSFET管(M)的源极与均压电路之间还连接有二极管(D)。
3.根据权利要求1或2所述的一种串联IGBT的驱动电路，其特征在于：所述均压电路由并联连接的电阻与电容组成。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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