[发明专利]基于同步电源技术的串联IGBT同步控制装置

说明书

本发明公开了基于同步电源技术的串联IGBT同步控制装置，包括IGBT驱动模块和IGBT同步控制模块，所述IGBT同步控制模块与IGBT驱动模块之间通过线圈对高频电流耦合进行信号的传递；所述IGBT驱动模块用于驱动IGBT导通工作；所述IGBT同步控制模块用于产生高频电流信号控制IGBT驱动模块。本发明通过同步电源技术解决了串联的IGBT的同步启动问题，串联的多个IGBT同时接收同一个IGBT同步控制模块发出的高频电流信号，能够实现多个IGBT的同步启动，避免由于控制信号的不同步造成设备的损伤。

技术领域

本发明涉及电路控制领域，具体涉及基于同步电源技术的串联IGBT同步控制装置。

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IGBT串联可靠工作，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(如脉冲变压器法)，通过对栅极驱动电压的补偿，达到同步关断。但这两种方法在实际的运行中，当串联的IGBT个数很多时，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

本发明所要解决的技术问题是IGBT控制信号不同步，目的在于提供基于同步电源技术的串联IGBT同步控制装置，采用高频电流信号使IGBT控制信号同步，避免由于控制信号的不同步造成设备的损伤。

本发明通过下述技术方案实现：

基于同步电源技术的串联IGBT同步控制装置，包括IGBT驱动模块和IGBT同步控制模块，所述IGBT同步控制模块与IGBT驱动模块之间通过线圈对高频电流耦合进行信号的传递；所述IGBT驱动模块用于驱动IGBT导通工作；所述IGBT同步控制模块用于产生高频电流信号控制IGBT驱动模块。

本发明通过同步电源技术解决了串联的IGBT的同步启动问题，串联的多个IGBT同时接收同一个IGBT同步控制模块发出的高频电流信号，能够实现多个IGBT的同步启动，避免由于控制信号的不同步造成设备的损伤。

进一步地，IGBT驱动模块至少设置一个。本发明不仅适用于少量串联的IGBT同步控制，还适用于多个串联的IGBT同步控制的问题。

进一步地，IGBT驱动模块包括IGBT管Q11、电容C23、电阻R5、整流桥V3、变压器次级绕组T6，所述变压器次级绕组T6接收IGBT同步控制模块的高频电流信号，所述变压器次级绕组T6的两端连接在整流桥V3的两个输入端；IGBT管Q11的基极和发射极分别连接在整流桥V3的两个输出端，IGBT管Q11的发射极接地，IGBT管Q11的集电极为高压直流输出端；所述电阻R5并联在整流桥V3的两个输出端之间，电容C23并联在电阻R5两端。本发明通过并联的电容C23和电阻R5解决了IGBT在导通和关断控制过程中IGBT的b和e之间电容C_be电容不均导致驱动不同步的问题。

进一步地，基于同步电源技术的串联IGBT同步控制装置，还包括IGBT均压模块，所述IGBT均压模块包括电阻R1和电容C1，所述电容C1并联在IGBT管Q11两端，所述电阻R1并联在电容C1两端。