CN207868989U - 一种多并联igbt驱动信号同步电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种多并联IGBT驱动信号同步电路，涉及电力电子技术领域，用于解决多个IGBT并联均流的问题。其包括IGBT模块，还包括处理器和检波电路；该电路中IGBT模块相互并联，并且IGBT模块的集电极相互连接，射极分别与检波电路输入端连接；所述检波电路的输出端分别与处理器的输入端连接，处理器的PWM输出端分别与对应的IGBT模块门极连接；所述IGBT模块的射极均还连接有电感器，电感器另一端与接地点连接。本实用新型具有原理简单，高效可靠的优点，其运用时可通过检波电路检测IGBT最终的输出电流并转换成规则的电压脉冲，然后通过处理器分析脉冲间的时间差，最后通过脉冲差来精确控制输出电流同步，从而解决IGBT参数差导致的电流均流问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及电力电子技术领域，更具体的是涉及一种多并联IGBT驱动信号同步电路。
背景技术
电力电子产品功率等级需求不断增大，由于大功率IGBT成本较高，而小功率IGBT并联方案有着成本低、热分布更加均匀、结构布局灵活等优点，成为大功率电力电子设备厂家广泛采用的方案。
然而，多个IGBT并联存在均流问题，均流主要受功率回路拓扑、门极驱动回路、IGBT参数等因素影响，功率回路和门极驱动回路比较容易优化，而IGBT本身参数导致的均流问题就较难解决，现有技术中，常采用栅极均流电阻，该方法利用负反馈机理，当并联的一个IGBT先开通时，会导致开通慢的IGBT门极电压上升，加速其开通，这种方法可以一定范围内减少IGBT本身参数引起的均流问题，但存在一定困难，比如栅极均流电阻阻值选取，不同批次或者型号IGBT，无法做到一致。
针对以上问题，研究一种可解决多个IGBT并联均流问题的电路具有重要意义。
实用新型内容
本实用新型的目的在于：为了解决多个IGBT并联均流的问题，提供一种多并联IGBT驱动信号同步电路。
本实用新型为了实现上述目的具体采用以下技术方案：
一种多并联IGBT驱动信号同步电路，包括IGBT模块，还包括处理器和检波电路；所述电路中IGBT模块的数量为至少两个并且相互并联，所述处理器有至少两个PWM输出端，所述检波电路数量与IGBT模块数量相同；所述IGBT模块的集电极相互连接，发射极分别与检波电路输入端IN连接；所述检波电路输出端OUT分别与处理器的输入端连接，所述处理器的PWM输出端分别与对应的IGBT模块门极连接；所述IGBT模块的发射极均还连接有电感器，所述电感器一端与IGBT模块的发射极连接，另一端与接地点连接。
进一步，所述检波电路包括检波电路输入端IN、检波电路输出端OUT、供电端VCC和比较器；所述比较器包括第一输入端、第二输入端和输出端；所述供电端VCC分别与比较器的第一输入端和第二输入端连接，检波电路输出端OUT与比较器的输出端连接；所述比较器的第一输入端还与检波电路输入端IN连接，第二输入端还与接地点连接，通过该电路可以将不规则电压波形输出规则的脉冲电压波形。
进一步，所述检波电路中还包括若干个分压电阻；比较器的第二输入端与供电端VCC之间连接有第一分压电阻R1，第二输入端与接地点之间连接有第二分压电阻R2，第一输入端与供电端VCC之间连接有第三分压电阻R3，第一输入端与检波电路输入端IN之间连接有第四分压电阻R4。
进一步，所述IGBT模块均并联有二极管；所述二极管的阳极与IGBT模块的发射极连接，二极管的阴极与IGBT模块的集电极连接，通过设置该二极管可避免IGBT关断瞬间在IGBT两端产生极高的自感反相电压击穿IGBT。
本实用新型的工作原理：IGBT模块工作时，输出电流在IGBT的射极和功率E极之间的电感器上形成不规则电压波形，检波电路将并联的IGBT射极和功率E极间电感器上的不规则电压波形转换成脉冲电压波形，并输入到处理器，处理器比较接收到的脉冲电压波形的延时差，并根据这个延时差调整并联IGBT门极驱动信号(即处理器PWM输出端的输出信号)开通关断时间，保证输出电流同步，从而解决并联IGBT输出电流均流问题。
附图说明
图1是本实用新型多并联IGBT驱动信号同步电路的电路图；
图2是本实用新型多并联IGBT驱动信号同步电路中检波电路的电路图；
图3是本实用新型多并联IGBT驱动信号同步电路调整前的输出示意图；
图4是本实用新型多并联IGBT驱动信号同步电路调整后的输出示意图。
具体实施方式
为了本技术领域的人员更好的理解本实用新型，下面结合附图和以下实施例对本实用新型作进一步详细描述。
实施例1
如图1到4所示，本实施例提供一种多并联IGBT驱动信号同步电路，包括IGBT模块，还包括处理器和检波电路；所述电路中IGBT模块的数量为至少两个并且相互并联，所述处理器有至少两个PWM输出端，所述检波电路数量与IGBT模块数量相同；所述IGBT模块的集电极相互连接，发射极分别与检波电路输入端IN连接；所述检波电路的输出端OUT分别与处理器的输入端连接，所述处理器的PWM输出端分别与对应的IGBT模块门极连接；所述IGBT模块的发射极均还连接有电感器，所述电感器一端与IGBT模块的发射极连接，另一端与接地点连接。
进一步，所述检波电路包括检波电路输入端IN、检波电路输出端OUT、供电端VCC和比较器；所述比较器包括第一输入端、第二输入端和输出端；所述供电端VCC分别与比较器的第一输入端和第二输入端连接，检波电路输出端OUT与比较器的输出端连接；所述比较器的第一输入端还与检波电路输入端IN连接，第二输入端还与接地点连接，通过该电路可以将不规则电压波形输出规则的脉冲电压波形。
进一步，所述检波电路中还包括若干个分压电阻；比较器的第二输入端与供电端VCC之间连接有第一分压电阻R1，第二输入端与接地点之间连接有第二分压电阻R2，第一输入端与供电端VCC之间连接有第三分压电阻R3，第一输入端与检波电路输入端IN之间连接有第四分压电阻R4。
进一步，所述IGBT模块均并联有二极管；所述二极管的阳极与IGBT模块的发射极连接，二极管的阴极与IGBT模块的集电极连接，通过设置该二极管可避免IGBT关断瞬间在IGBT两端产生极高的自感反相电压击穿IGBT。
工作原理：IGBT模块工作时，输出电流在IGBT的发射极和功率E极之间的电感器上形成不规则电压波形，检波电路将并联的IGBT发射极和功率E极间电感器上的不规则电压波形转换成脉冲电压波形，并输入到处理器，处理器比较接收到的脉冲电压波形的延时差，并根据这个延时差调整并联IGBT门极驱动信号(即处理器PWM输出端的输出信号)开通关断时间，保证输出电流同步，从而解决并联IGBT输出电流均流问题。
以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，本实用新型的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本实用新型的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本实用新型的保护范围内。
Claims (5)
1.一种多并联IGBT驱动信号同步电路，包括IGBT模块，其特征在于：还包括处理器和检波电路；所述电路中IGBT模块的数量为至少两个并且相互并联，所述处理器有至少两个PWM输出端，所述检波电路数量与IGBT模块数量相同；所述IGBT模块的集电极相互连接，发射极分别与检波电路输入端IN连接；所述检波电路输出端OUT分别与处理器的输入端连接，所述处理器的PWM输出端分别与对应的IGBT模块门极连接；所述IGBT模块的发射极均还连接有电感器，所述电感器一端与IGBT模块的发射极连接，另一端与接地点连接。
2.根据权利要求1所述的一种多并联IGBT驱动信号同步电路，其特征在于：所述检波电路包括检波电路输入端IN、检波电路输出端OUT、供电端VCC和比较器。
3.根据权利要求2所述的一种多并联IGBT驱动信号同步电路，其特征在于：所述比较器包括第一输入端、第二输入端和输出端；所述供电端分别与比较器的第一输入端和第二输入端连接，检波电路输出端OUT与比较器的输出端连接；所述比较器的第一输入端还与检波电路输入端IN连接，第二输入端还与接地点连接。
4.根据权利要求3所述的一种多并联IGBT驱动信号同步电路，其特征在于：所述检波电路中还包括若干个分压电阻；比较器的第二输入端与供电端之间连接有第一分压电阻R1，第二输入端与接地点之间连接有第二分压电阻R2，第一输入端与供电端之间连接有第三分压电阻R3，第一输入端与检波电路输入端之间连接有第四分压电阻R4。
5.根据权利要求1所述的一种多并联IGBT驱动信号同步电路，其特征在于：所述IGBT模块均并联有二极管；所述二极管的阳极与IGBT模块的发射极连接，二极管的阴极与IGBT模块的集电极连接。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114094556A (zh) * | 2021-11-08 | 2022-02-25 | 中南大学 | 一种适用于多igbt并联的动态均流缓冲电路 |
| CN114520652A (zh) * | 2022-02-24 | 2022-05-20 | 河北工业大学 | 一种用于复合开关的igbt扩容驱动信号自动纠偏方法 |
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| CN114094556B (zh) * | 2021-11-08 | 2022-09-20 | 中南大学 | 一种适用于多igbt并联的动态均流缓冲电路 |
| CN114520652A (zh) * | 2022-02-24 | 2022-05-20 | 河北工业大学 | 一种用于复合开关的igbt扩容驱动信号自动纠偏方法 |
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