一种电力电子能源设备的自适应IGBT有源驱动电路
申请人信息
- 申请人:中国科学院合肥物质科学研究院
- 申请人地址:230031 安徽省合肥市庐阳区三十岗乡古城路181号
- 发明人: 中国科学院合肥物质科学研究院
专利详细信息
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 专利名称 | 一种电力电子能源设备的自适应IGBT有源驱动电路 |
| 专利类型 | 发明授权 |
| 申请号 | CN202311688026.5 |
| 申请日 | 2023/12/11 |
| 公告号 | CN117439384B |
| 公开日 | 2024/3/12 |
| IPC主分类号 | H02M1/08 |
| 权利人 | 中国科学院合肥物质科学研究院 |
| 发明人 | 黄连生; 周家民; 窦盛; 陈晓娇; 何诗英; 张秀青; 王泽京; 李令鹏 |
| 地址 | 安徽省合肥市蜀山湖路350号 |
摘要文本
本发明提供一种适用于电力电子能源设备的自适应IGBT有源驱动电路，该驱动电路分为门极驱动电路和反馈电路两个部分。门极驱动电路由图腾柱单元组成，采用图腾柱并联结构实现多级电阻投切。反馈电路由比较单元和逻辑单元组成。其中，比较单元主要包括分压电阻、采样电阻和比较器，内部电流经过采样电阻后与互补管电流比较阈值比较输出数字信号参与图腾柱的控制。逻辑单元负责将PWM信号与比较单元输出信号进行逻辑组合得到图腾柱的驱动信号。本发明的驱动电路结合互补IGBT的电压电流信息进行开通驱动电阻的投切控制，以实现不同工况下对开通电压电流振荡抑制的自适应，同时可优化各阶段的损耗，自适应响应具有更好的即时性。。来自马-克-数-据-官网
专利主权项内容
1.一种电力电子能源设备的自适应IGBT有源驱动电路，其特征在于：有源驱动电路由门极驱动电路、反馈电路和IGBT模块组成，其中，门极驱动电路由图腾柱单元、电阻R~ R、电阻R和二极管D1~ D5组成，采用图腾柱并联结构实现多级电阻投切，图腾柱单元为5个并联的图腾柱T1~T5，图腾柱T1的输出端通过电阻R连接到二极管D1的正极，图腾柱T2的输出端通过电阻R连接到二极管D2的正极，图腾柱T3的输出端通过电阻R连接到二极管D3的正极，图腾柱T4的输出端通过电阻R连接到二极管D4的负极，图腾柱T5的输出端连接到二极管D5的负极；图腾柱T1将在开通过程中实现大电阻R的投切，图腾柱T2和图腾柱T3将实现小电阻R和小电阻R的投切，图腾柱T4将在关断过程中实现小电阻R的投切，图腾柱T5用于关断后期实现有源钳位，抑制门极串扰；on1on3offon2on2on3offon1on2on3off反馈电路由比较单元和逻辑单元组成；其中，比较单元包括分压电阻R、R、R、R、采样电阻R、R和比较器；u1u2d1d2i1i2IGBT模块分为IGBT上管和IGBT下管，两者串联连接，两者互为互补管；I和I分别是开通阶段t时刻IGBT上管和IGBT下管的电流比较阈值，V和V分别是开通阶段t时刻和t时刻IGBT上管和IGBT下管的电压比较阈值，将IGBT上管集射极电压V和IGBT下管集射极电压V分别经过分压电阻R、R、R、R进行分压后分别与电压比较阈值V和V比较输出数字信号参与图腾柱的控制，IGBT上管和IGBT下管内部电流经过采样电阻R、R后与IGBT上管电流比较阈值I和IGBT下管电流比较阈值I比较输出数字信号参与图腾柱的控制，电压比较阈值V和V和电流比较阈值I和I的取值需要取合适的值为实现在不同电压和电流等级下对开通电压振荡抑制的自适应提供判断条件；ref_Href_Laref_Href_LbcCE_HCE_Lu1u2d1d2ref_Href_Li1i2ref_Href_Lref_Href_Lref_Href_L门极驱动电路中的二极管D1的负极，二极管D2的负极，二极管D3的负极，二极管D4的正极，二极管D5的正极均连接到IGBT上管的栅极；采样电阻R连接在IGBT上管的发射极与IGBT下管的集电极之间；采样电阻R的一端与IGBT下管的发射极连接；i1i2逻辑单元负责将PWM信号与比较单元输出信号进行逻辑组合得到图腾柱T1~T5的驱动信号。 来自马克数据网