本實用新型設(shè)計電力電子技術(shù)領(lǐng)域，具體設(shè)計一種基于RCD電路應(yīng)用于IGBT串聯(lián)的同步驅(qū)動電路。

背景技術(shù)：

IGBT（Isolated Gate Bipolar Transistor,絕緣柵雙極型晶體管）是MOSFET（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor，金屬-氧化物-半場效應(yīng)晶體管）和GTR（電力晶體管）的復(fù)合器件。除具有MOSFET開關(guān)速度快、輸入阻抗高、熱穩(wěn)定性好和驅(qū)動簡單等優(yōu)點，還具有GTR的導(dǎo)通壓降低、電流容量大等特點。因此在大功率工業(yè)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。但是在高壓大功率應(yīng)用場合，單個IGBT的容量還不能不滿足高壓大功率要求，而將多個IGBT管串聯(lián)使用帶來的經(jīng)濟效益不言而喻。

串聯(lián)技術(shù)的關(guān)鍵問題在于保證串聯(lián)的IGBT柵極驅(qū)動同步，目前工程上采用IGBT串聯(lián)輔助電路和驅(qū)動信號控制補償電路兩個方面實現(xiàn)串聯(lián)IGBT驅(qū)動同步：采用IGBT串聯(lián)輔助電路是指跟隨IGBT兩端的電壓變化去改變柵極控制電壓，這是一種被動式柵極驅(qū)動電壓控制方式，通過改變開關(guān)動作，抑制IGBT串聯(lián)的過電壓；補償式電路是通過對柵極驅(qū)動電壓補償達到同步關(guān)斷。上述兩種辦法在實際的運行中，當串聯(lián)的IGBT個數(shù)較多時，也會引起由于控制信號的不同步造成IGBT損壞。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本實用新型的目的在于提供一種串聯(lián)IGBT的驅(qū)動電路，解決驅(qū)動信號因為時間差導(dǎo)致串聯(lián)電路中的IGBT不能同時導(dǎo)通而造成系統(tǒng)設(shè)備的損壞。

為實現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本實用新型提供一種串聯(lián)IGBT驅(qū)動電路，包括驅(qū)動電源、負載電阻、IGBT網(wǎng)絡(luò)電路，所述IGBT網(wǎng)絡(luò)電路由數(shù)個IGBT開關(guān)管串聯(lián)而成，該驅(qū)動電路還包括一DSP信號發(fā)生器，所述DSP信號發(fā)生器包括導(dǎo)通信號輸出端和關(guān)斷信號輸出端,每一級IGBT開關(guān)管均與一RCD電路及一MOS管連接，所述RCD電路包括第一電阻、電容及第一二極管，第一二極管的陽極與IGBT開關(guān)管的集電極連接，第一二極管的陽極與第一電阻、MOS管的源極連接， MOS管的柵極通過第二驅(qū)動電阻與關(guān)斷信號輸出端連接，MOS管的漏極通過第一驅(qū)動電阻與IGBT開關(guān)管的基極連接，第一級IGBT開關(guān)管的基極通過第一驅(qū)動電阻與導(dǎo)通信號輸出端連接，第一電阻的另一端通過第一驅(qū)動電阻與下一級MOS管的源極連接。

優(yōu)選地，所述IGBT開關(guān)管的集電極與發(fā)射極之間并聯(lián)有均壓電阻。

優(yōu)選地，所述第一電阻的另一端與第一驅(qū)動電阻之間設(shè)有第二二極管。

優(yōu)選地，第二驅(qū)動電阻與關(guān)斷信號輸出端之間設(shè)有第三二極管。

如上所述，本實用新型串聯(lián)IGBT驅(qū)動電路具有以下有益效果：該串聯(lián)IGBT驅(qū)動電路結(jié)構(gòu)簡單，性能可靠；通過DSP產(chǎn)生一個導(dǎo)通信號和一個關(guān)斷信號，實現(xiàn)驅(qū)動同步，克服了IGBT驅(qū)動信號形成過程中因為驅(qū)動信號時差而導(dǎo)致系統(tǒng)中的IGBT不能同時導(dǎo)通造成系統(tǒng)設(shè)備的損壞。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例的電路圖。

具體實施方式

以下通過特定的具體實例說明本實用新型的實施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本實用新型的其他優(yōu)點與功效。本實用新型還可以通過另外不同的具體實施方式加以實施或應(yīng)用，本說明書中的各項細節(jié)也可以基于不同觀點與應(yīng)用，在沒有背離本實用新型的精神下進行各種修飾或改變。

請參閱圖1。需要說明的是，本實施例中所提供的圖示僅以示意方式說明本實用新型的基本構(gòu)想，遂圖式中僅顯示與本實用新型中有關(guān)的組件而非按照實際實施時的組件數(shù)目、形狀及尺寸繪制，其實際實施時各組件的型態(tài)、數(shù)量及比例可為一種隨意的改變，且其組件布局型態(tài)也可能更為復(fù)雜。

如圖1所示，本實用新型提供一種串聯(lián)IGBT驅(qū)動電路，包括驅(qū)動電源V、負載電阻R5、IGBT網(wǎng)絡(luò)電路，IGBT網(wǎng)絡(luò)電路由數(shù)個IGBT開關(guān)管S1-S8串聯(lián)而成，電源V的負極與IGBT開關(guān)管S1的發(fā)射極連接，IGBT開關(guān)管S1的集電極與下一級IGBT開關(guān)管S2的發(fā)射極，以此類推，最后一級IGBT開關(guān)管S8的集電極通過負載電阻R5與電源V的正極連接。IGBT開關(guān)管的集電極與發(fā)射極之間并聯(lián)有均壓電阻R2。

該驅(qū)動電路還包括一DSP信號發(fā)生器，DSP信號發(fā)生器包括導(dǎo)通信號輸出端Drive1和關(guān)斷信號輸出端Drive2,每一級IGBT開關(guān)管S均與一RCD電路及一MOS管M連接，RCD電路包括第一電阻R1、電容C及第一二極管D，第一二極管D的陽極與對應(yīng)IGBT開關(guān)管S的集電極連接，第一二極管D的陽極與第一電阻R1、MOS管M的源極連接， MOS管M的柵極通過第二驅(qū)動電阻R4與關(guān)斷信號輸出端Drive2連接，MOS管M的漏極通過第一驅(qū)動電阻R3與對應(yīng)的IGBT開關(guān)管S的基極連接，其中第一級IGBT開關(guān)管S1的基極通過第一驅(qū)動電阻R3與導(dǎo)通信號輸出端Drive1連接，第一電阻R1的另一端通過第一驅(qū)動電阻R3與下一級IGBT開關(guān)管S對應(yīng)的MOS管M的源極連接。第一電阻R1的另一端與第一驅(qū)動電阻R3之間設(shè)有第二二極管D1，第二驅(qū)動電阻R4與關(guān)斷信號輸出端Drive2之間設(shè)有第三二極管D2。

該串聯(lián)IGBT驅(qū)動電路在工作時，假設(shè)在IGBT開關(guān)管S1打開之前，RCD回路中的電容C通過主電路電壓分壓沖上電壓，當導(dǎo)通信號輸出端Drive1發(fā)送的驅(qū)動信號送達IGBT開關(guān)管S1柵極，IGBT開關(guān)管S1導(dǎo)通，IGBT開關(guān)管S1集電極和發(fā)射極之間電壓降低使得RCD回路導(dǎo)通。此時，RCD回路中的電容放電通過第一電阻R₁和第二二極管D₁將驅(qū)動電壓傳輸?shù)较乱患塈GBT開關(guān)管S2。IGBT開關(guān)管S2的集電極和發(fā)射極之間電壓開始降低，同理，IGBT開關(guān)管S₂兩級之間電壓的降低使得RCD回路中的電容C₂放電再通過電阻R₂和二極管D₂將能量傳輸?shù)较乱粋€IGBT開關(guān)管S₃，以此類推，直至所有開關(guān)管S₁~S₈通過這種方式同時導(dǎo)通。當關(guān)斷信號輸出端Drive2通過第三二極管D₂送達MOS管M，所有IGBT開關(guān)管S₁~S₈柵極電壓降低，所有IGBT開關(guān)管同時關(guān)斷。

該串聯(lián)IGBT驅(qū)動電路結(jié)構(gòu)簡單，性能可靠；通過DSP產(chǎn)生一個導(dǎo)通信號和一個關(guān)斷信號，實現(xiàn)驅(qū)動同步，克服了IGBT驅(qū)動信號形成過程中因為驅(qū)動信號時差而導(dǎo)致系統(tǒng)中的IGBT不能同時導(dǎo)通造成系統(tǒng)設(shè)備的損壞。所以，本實用新型有效克服了現(xiàn)有技術(shù)中的種種缺點而具高度產(chǎn)業(yè)利用價值。

上述實施例僅例示性說明本實用新型的原理及其功效，而非用于限制本實用新型。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本實用新型的精神及范疇下，對上述實施例進行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者在未脫離本實用新型所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本實用新型的權(quán)利要求所涵蓋。