[发明专利]三电平IGBT功率模块的驱动器及控制方法

权利要求书

1.一种三电平IGBT功率模块的驱动器，其特征在于，包括对应于三电平IGBT功率模块外侧IGBT元件的外驱动单元（1）、对应于三电平IGBT功率模块内侧IGBT元件的内驱动单元（2），所述外驱动单元（1）与所述内驱动单元（2）之间通讯相连；所述外驱动单元（1）和内驱动单元（2）均对应设置有检测单元（3），并通过对应的检测单元（3）与对应的IGBT元件信号相连。

2.根据权利要求1所述的三电平IGBT功率模块的驱动器，其特征在于，所述外驱动单元（1）和内驱动单元（2）均包括电源模块（11）、逻辑处理模块（12）、驱动模块（13）和通讯模块，所述电源模块（11）与所述逻辑处理模块（12）和驱动模块（13）相连、用于提供电源；所述逻辑处理模块（12）经通讯模块与传动控制单元进行通讯连接；所述逻辑处理模块（12）经驱动模块（13）与对应的IGBT元件相连以发送驱动信号；所述检测单元（3）与所述逻辑处理模块（12）相连、用于对相应IGBT元件进行检测并将检测信号发送至逻辑处理模块（12）进行故障监控。

3.根据权利要求2所述的三电平IGBT功率模块的驱动器，其特征在于，所述通讯模块包括第一通讯接口和第二通讯接口，所述第一通讯接口用于与传动控制单元进行通讯；所述外驱动单元（1）与内驱动单元（2）之间通过第二通讯接口通讯连接。

4.根据权利要求2所述的三电平IGBT功率模块的驱动器，其特征在于，所述电源模块（11）包括变压器和整流电路，所述变压器分别与外部电源和整流电路相连。

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的三电平IGBT功率模块的驱动器，其特征在于，所述检测单元（3）包括过压箝位电路，用于在IGBT元件过压时吸收过压尖峰能量。

6.根据权利要求1至3中任意一项所述的三电平IGBT功率模块的驱动器，其特征在于，所述外驱动单元（1）和内驱动单元（2）均包括过流关断电路，用于在IGBT元件的管压降大于预设值时锁定IGBT元件的门极信号以避免过电流击穿。

7.一种基于权利要求1至6中任意一项所述的三电平IGBT功率模块的驱动器的控制方法，其特征在于，所述内驱动单元（2）和外驱动单元（1）之间相互通讯，并分别控制对应的IGBT元件按通断逻辑进行通断，此通断逻辑为：内侧IGBT元件先于外侧IGBT元件导通；内侧IGBT元件后于外侧IGBT元件关断。

8.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，当IGBT元件的管压降Vce大于预设值，判断所述IGBT元件为过流故障，所述外驱动单元（1）或内驱动单元（2）锁定对应IGBT元件的门极信号。

9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，在所述IGBT元件过流故障时，所述外驱动单元（1）或内驱动单元（2）分级降低门极电压以实现软关断。

10.根据权利要求7至9中任意一项所述的控制方法，其特征在于，所述外驱动单元（1）和内驱动单元（2）通过光纤进行通讯，并在外驱动单元（1）或内驱动单元（2）故障时，IGBT元件按正常的通断逻辑进行关断。