GBT驅(qū)動(dòng)裝置包括隔離電源模塊1、輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊2、CPLD數(shù)字控制模塊3、有源嵌位反饋模塊4、兩級(jí)退飽和檢測(cè)模塊5、di/dt檢測(cè)模塊6、多級(jí)門極電阻驅(qū)動(dòng)模塊7、報(bào)警器10和LED指示模塊13。
[0033]具體地，隔離電源模塊I包括DC/DC變換器11和欠壓保護(hù)模塊12，欠壓保護(hù)模塊12與DC/DC變換器11的輸出端連接，欠壓保護(hù)模塊12的輸出端與CPLD數(shù)字控制模塊3的電源端連接。
[0034]CPLD數(shù)字控制模塊3的第一輸入端I1、第二輸入端12、第三輸入端13和第四輸入端14分別與輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊2、有源嵌位反饋模塊4、兩級(jí)退飽和檢測(cè)模塊5以及di/dt檢測(cè)模塊6的輸出端連接。有源嵌位反饋模塊4的輸入端和兩級(jí)退飽和檢測(cè)模塊5的輸入端均與IGBT模塊8的集電極C連接，di/dt檢測(cè)模塊6的輸入端與IGBT模塊8的發(fā)射極E連接。
[0035]參見(jiàn)圖1-2，所述多級(jí)門極電阻驅(qū)動(dòng)模塊7包括變門極電阻單元9、第一門極開(kāi)通電阻Rgonl、第一門極關(guān)斷電阻Rgoffl、第二門極開(kāi)通電阻Rgon2和第二門極關(guān)斷電阻Rgoff2? CPLD數(shù)字控制模塊3的第一輸出端01、第二輸出端02和第三輸出端03分別與變門極電阻單元9的輸入端、報(bào)警器10和LED指示模塊13連接。
[0036]變門極電阻單元9包括兩個(gè)漏極相連接的第一 NMOS管NI和第二 NMOS管N2以及兩個(gè)源極相連的第一 PMOS管Pl和第二 PMOS管P2，第一 NMOS管NI的源極與第一 PMOS管Pl的漏極連接，第二 NMOS管N2的源極與第二 PMOS管P2的漏極連接。
[0037]第一門極開(kāi)通電阻Rgonl、第一門極關(guān)斷電阻Rgoffl、第二門極開(kāi)通電阻Rgon2和第二門極關(guān)斷電阻Rgoff2并聯(lián)。而且，第一門極開(kāi)通電阻Rgonl、第一門極關(guān)斷電阻Rgoffl、第二門極開(kāi)通電阻Rgon2和第二門極關(guān)斷電阻Rgoff2的輸入端分別通過(guò)四個(gè)功率MOSFET開(kāi)關(guān)S1、S2、S3、S4與變門極電阻單元9的輸出端連接，第一門極開(kāi)通電阻Rgonl、第一門極關(guān)斷電阻Rgoffl、第二門極開(kāi)通電阻Rgon2和第二門極關(guān)斷電阻Rgoff2的輸出端均與IGBT模塊8的門極G連接。
[0038]當(dāng)采用本實(shí)用新型的智能數(shù)字化大功率IGBT驅(qū)動(dòng)裝置時(shí)，對(duì)比圖3和圖4可知，在米勒平臺(tái)后再次變電阻可使米勒平臺(tái)時(shí)間由12us縮短到7.6us，Vra到達(dá)飽和電壓的時(shí)間也明顯縮短；對(duì)比圖5和圖6可知，當(dāng)采用軟關(guān)斷時(shí)，集電極電流峰值可以限制在7000A，Uce峰值限制在3200V，而當(dāng)采用硬關(guān)斷時(shí)，集電極電流峰值超過(guò)10000A，Uce最大值為4100V，因此，采用軟關(guān)斷，IGBT在短路時(shí)的功耗要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于硬關(guān)斷時(shí)的功耗，顯然采用數(shù)字化可控慢降柵壓軟關(guān)斷技術(shù)后可以更好地保護(hù)IGBT。
[0039]由上可知，本實(shí)用新型采用CPLD數(shù)字控制模塊3和多級(jí)門極電阻驅(qū)動(dòng)模塊7，實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化可控慢降柵壓軟關(guān)斷，從而有效抑制關(guān)斷尖峰，減小開(kāi)關(guān)損耗并削弱米勒效應(yīng)，進(jìn)而使得驅(qū)動(dòng)性能非常穩(wěn)定和可靠。
[0040]以上結(jié)合最佳實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了描述，但本實(shí)用新型并不局限于以上揭示的實(shí)施例，而應(yīng)當(dāng)涵蓋各種根據(jù)本實(shí)用新型的本質(zhì)進(jìn)行的修改、等效組合。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種智能數(shù)字化大功率IGBT驅(qū)動(dòng)裝置，包括隔離電源模塊(I)、輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊(2)XPLD數(shù)字控制模塊(3)、有源嵌位反饋模塊(4)、兩級(jí)退飽和檢測(cè)模塊(5)和di/dt檢測(cè)模塊出)，CPLD數(shù)字控制模塊(3)的電源端與隔離電源模塊(I)連接，CPLD數(shù)字控制模塊⑶的第一輸入端(II)、第二輸入端(12)、第三輸入端(13)和第四輸入端(14)分別與輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊(2)、有源嵌位反饋模塊(4)、兩級(jí)退飽和檢測(cè)模塊(5)以及di/dt檢測(cè)模塊出)的輸出端連接，有源嵌位反饋模塊(4)的輸入端和兩級(jí)退飽和檢測(cè)模塊(5)的輸入端均與IGBT模塊⑶的集電極(C)連接，di/dt檢測(cè)模塊(6)的輸入端與IGBT模塊(8)的發(fā)射極(E)連接，其特征在于，還包括多級(jí)門極電阻驅(qū)動(dòng)模塊(7)，所述多級(jí)門極電阻驅(qū)動(dòng)模塊(7)包括變門極電阻單元(9)以及并聯(lián)連接的第一門極開(kāi)通電阻(Rgonl)、第一門極關(guān)斷電阻(Rgoffl)、第二門極開(kāi)通電阻(Rgon2)和第二門極關(guān)斷電阻(Rgoff2)，變門極電阻單元(9)的輸入端與CPLD數(shù)字控制模塊(3)的第一輸出端(01)連接，第一門極開(kāi)通電阻(Rgonl)、第一門極關(guān)斷電阻(Rgoffl)、第二門極開(kāi)通電阻(Rgon2)和第二門極關(guān)斷電阻(Rgoff2)的輸入端分別通過(guò)四個(gè)開(kāi)關(guān)(S1、S2、S3、S4)與變門極電阻單元(9)的輸出端連接，第一門極開(kāi)通電阻(Rgonl)、第一門極關(guān)斷電阻(Rgoffl)、第二門極開(kāi)通電阻(Rgon2)和第二門極關(guān)斷電阻(Rgoff2)的輸出端均與IGBT模塊⑶的門極(G)連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能數(shù)字化大功率IGBT驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，變門極電阻單元(9)包括兩個(gè)漏極相連接的第一 NMOS管(NI)和第二 NMOS管(N2)以及兩個(gè)源極相連的第一 PMOS管(Pl)和第二 PMOS管(P2)，第一 NMOS管(NI)的源極與第一 PMOS管(Pl)的漏極連接，第二 NMOS管(N2)的源極與第二 PMOS管(P2)的漏極連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的智能數(shù)字化大功率IGBT驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，所述開(kāi)關(guān)(S1、S2、S3、S4)為功率 MOSFET。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的智能數(shù)字化大功率IGBT驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，隔離電源模塊(I)包括DC/DC變換器(11)和欠壓保護(hù)模塊(12)，欠壓保護(hù)模塊(12)與DC/DC變換器(11)的輸出端連接，欠壓保護(hù)模塊(12)的輸出端與CPLD數(shù)字控制模塊(3)的電源端連接。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的智能數(shù)字化大功率IGBT驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，CPLD數(shù)字控制模塊⑶的第二輸出端(02)連接有報(bào)警器(10)。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的智能數(shù)字化大功率IGBT驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于，CPLD數(shù)字控制模塊(3)的第三輸出端(03)連接有LED指示模塊(13)。
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種智能數(shù)字化大功率IGBT驅(qū)動(dòng)裝置包括隔離電源模塊、輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊、CPLD數(shù)字控制模塊、有源嵌位反饋模塊、兩級(jí)退飽和檢測(cè)模塊、di/dt檢測(cè)模塊和多級(jí)門極電阻驅(qū)動(dòng)模塊，所述多級(jí)門極電阻驅(qū)動(dòng)模塊包括變門極電阻單元以及并聯(lián)連接的第一門極開(kāi)通電阻、第一門極關(guān)斷電阻、第二門極開(kāi)通電阻和第二門極關(guān)斷電阻。本實(shí)用新型能抑制反向恢復(fù)電流并削弱米勒效應(yīng)，且驅(qū)動(dòng)性能穩(wěn)定、可靠。
【IPC分類】H02M1/088, H02M1/34
【公開(kāi)號(hào)】CN204633582
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520144779
【發(fā)明人】王婷, 孫得金, 李偉
【申請(qǐng)人】武漢征原電氣有限公司
【公開(kāi)日】2015年9月9日
【申請(qǐng)日】2015年3月13日