專利名稱：一種功率開關(guān)的驅(qū)動裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種串聯(lián)或并聯(lián)的功率開關(guān)的驅(qū)動裝置，屬于電力電子技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在傳統(tǒng)的功率開關(guān)串聯(lián)或并聯(lián)時，由于功率開關(guān)的開關(guān)時間的不一致，離散性太大，會造成各功率開關(guān)所承受的電壓或電流不平衡，最終導致功率開關(guān)承受的電壓超出其承受的能力，使功率開關(guān)被擊穿，由于功率開關(guān)的開關(guān)速度極快，關(guān)斷時產(chǎn)生的尖峰電壓和尖峰電流加到功率開關(guān)上，更容易擊穿功率開關(guān)。
在傳統(tǒng)的做法中，一般只在功率開關(guān)上加上RCD緩沖吸收電路，在功率開關(guān)的開關(guān)時間離散性較小的情況下，尖峰電壓或尖峰電流可以被吸收，抑制了尖峰電壓和電流的上升，但是在多個功率開關(guān)串聯(lián)或并聯(lián)時，電路復雜，裝置也十分龐大，器件的損耗也增加等一系列缺點。

發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種功率開關(guān)的驅(qū)動裝置，通過改變功率開關(guān)的驅(qū)動，從而改變功率開關(guān)的開關(guān)時間不一致的特性導致的不利因素，來改變在功率開關(guān)動作的一致性，達到在功率開關(guān)上的電壓或電流的一致性，最終達到電壓或電流平衡目的。
本實用新型是通過以下措施來實現(xiàn)的本實用新型的功率開關(guān)的驅(qū)動裝置，是由控制電路、柵極平衡電感和信號分離器組成，控制電路是由兩個穩(wěn)壓管和兩個電阻組成；其中一個電阻的一端接功率開關(guān)的柵極，另一端接柵極平衡電感的輸出端，柵極平衡電感的輸入端接信號分離器；另一個電阻連接在功率開關(guān)的柵極和漏極之間；兩個穩(wěn)壓管的正極串聯(lián)后，一端接功率開關(guān)的柵極，另一端接功率開關(guān)的漏極；功率開關(guān)的漏極與信號分離器連接。
本實用新型的功率開關(guān)的驅(qū)動裝置，所述的柵極平衡電感的匝數(shù)比為1∶1。
本實用新型的驅(qū)動裝置使用時，功率開關(guān)可以為兩個或多個，功率開關(guān)可以是串聯(lián)，也可以是并聯(lián)。所述的功率開關(guān)可以是GTR、IGBT、IGCT等自關(guān)斷功率器件。
所述的穩(wěn)壓管為主要是起到限幅、和抗干擾作用。
所述的信號分離器為主要是將一個信號分解成多個相互隔離又同時相同的信號。
本實用新型的驅(qū)動裝置，其控制電路主要是起到限幅、和抗干擾作用。信號分離器把輸入信號分離成相同并互相隔離的信號。柵極平衡電感的作用使功率開關(guān)柵極流經(jīng)電流在時間上保持相同，電流達到平衡，使功率開關(guān)的開通時間和關(guān)斷時間保持一致，使各功率開關(guān)所承受的電壓和電流達到平衡，不會損壞功率開關(guān)。因此，本實用新型的驅(qū)動裝置，解決了功率開關(guān)的開關(guān)時間不一致的特性，也就是解決了功率開關(guān)的電壓或電流平衡問題。


圖1兩個功率開關(guān)串聯(lián)的驅(qū)動裝置電路圖圖2是多個功率開關(guān)串聯(lián)的驅(qū)動裝置電路圖圖3是兩個功率開關(guān)并聯(lián)的驅(qū)動裝置電路圖圖4是多個功率開關(guān)并聯(lián)的驅(qū)動裝置電路圖圖中1-功率開關(guān) 2-控制電路 3-柵極平衡電感 4-信號分離器。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對本實用新型作具體的說明。
附圖1所示，是兩個功率開關(guān)1串聯(lián)的電路圖，本附圖的功率開關(guān)1以IGBT為例，功率開關(guān)ug1的漏極與ug2的源極相接，如果功率開關(guān)多，就依次相串。在每個功率開關(guān)1的柵極和漏極之間加裝了一種控制電路2，控制電路2主要是起到限幅、和抗干擾作用。控制電路2主要是由兩個穩(wěn)壓管和兩個電阻組成，以功率開關(guān)ug2為例，穩(wěn)壓管D1和D2的正極串聯(lián)，串聯(lián)以后與電阻R1并聯(lián)，穩(wěn)壓管D2的負極接功率開關(guān)1的漏極，穩(wěn)壓管D1的負極接功率開關(guān)ug2的柵極，電阻R2的一端接功率開關(guān)的柵極，電阻R2的另一端接柵極平衡電感3的輸出端B。同樣功率開關(guān)ug1的柵極通過電阻R3接到平衡電感L1的另一輸出端A，柵極平衡電感L1的輸入端G1和G2分別接入信號分離器4當中，功率開關(guān)ug1和ug2的漏極引出兩點E1和E2，E1和E2分別引到信號分離器4當中，信號分離器把輸入信號分離成相同并互相隔離的信號。這里柵極平衡電感主要是使功率開關(guān)的柵極流經(jīng)電流在時間上保持相同，達到平衡，使開通和關(guān)斷時間保持一致，這里的平衡電感的匝數(shù)比為1∶1。
附圖2所示，是4個功率開關(guān)串聯(lián)的驅(qū)動電路結(jié)構(gòu)圖，這里的功率開關(guān)可以是很多種可以做開關(guān)的器件，這里以IGBT為例，功率開關(guān)ug1的漏極與ug2的源極相接，功率開關(guān)ug2的漏極與ug3的源極相接，以此類推，功率開關(guān)依次串聯(lián)，在每個功率開關(guān)上都加裝了控制電路2，加裝位置與圖1相同，作用亦相同，功率開關(guān)ug1的柵極通過一個電阻R5接到了柵極平衡電感L1輸出端A，ug2的柵極同樣通過一個電阻R4接到了柵極平衡電感L1的另一輸出端B，柵極平衡電感L1的一個輸入端G1引到了信號分離器上，L1的另一個輸入端通過柵極平衡電感L3的輸出端G2引到了信號分離器上，同樣如此，功率開關(guān)ug3和ug4的柵極分別通過一個電阻連接到柵極平衡電感L2的兩個輸出端上，柵極平衡電感L2的一個輸入端G4接到了信號分離器上，柵極平衡電感L2的另一輸入端柵極平衡電感L3的另一輸出端，G3接到了信號分離器上，信號分離器把輸入信號分離成多個并互相隔離的信號，柵極平衡電感的作用同圖1相同。
附圖3所示，是兩個功率開關(guān)并聯(lián)的驅(qū)動裝置電路圖，功率開關(guān)ug1和ug2的漏極并聯(lián)后引出一端E1到信號分離器上。功率開關(guān)ug1和ug2的源極并聯(lián)在一起，ug1和ug2的柵極通過一個電阻分別接到了柵極平衡電感L1的輸出兩端A、B上，柵極平衡電感的輸入兩端G1和G2接到了信號分離器上，輸入信號經(jīng)信號分離器把信號分離成多個相同并互相隔離的信號。每個功率開關(guān)的柵極和漏極之間都加裝了一種控制電路2，這種控制電路2的作用是起到限幅、和抗干擾作用，柵極平衡電感的作用同圖1相同。
附圖4所示，是多個功率開關(guān)并聯(lián)的驅(qū)動裝置電路圖，功率開關(guān)ug1……ug4的漏極并聯(lián)在一起，引出一端E1接到信號分離器上，功率開關(guān)ug1……ug4的源極并聯(lián)在一起，其中每兩個功率開關(guān)ug1和ug3都分別通過一個電阻接到了柵極平衡電感L1的輸出兩端A、B上，另兩個功率開關(guān)ug2的柵極通過一個電阻連接到柵極平衡電感L2輸出端的C，功率開關(guān)ug4通過一個電阻連接到柵極平衡電感L3輸出端的F上，柵極平衡電感的輸入兩端分別接到了柵極平衡電感L2的D端和L3的E端，柵極平衡電感L2和L3的輸入端的G1、G2、G3、G4分別引到了信號分離器上，信號分離器把輸入信號分離成多個相同并互相隔離的信號，在每個功率開關(guān)的柵極和漏極都加裝了一種控制電路2，這種控制電路起到限幅、抗干擾作用。電路當中的柵極平衡電感L1、L2、L3的作用是使功率開關(guān)的柵極流經(jīng)電流在時間上保持相同，達到平衡，使開通和關(guān)斷時間保持一致，這里的平衡電感的匝數(shù)比為1∶1。
權(quán)利要求1.一種功率開關(guān)的驅(qū)動裝置，其特征在于是由控制電路(2)、柵極平衡電感(3)和信號分離器(4)組成，控制電路(2)是由兩個穩(wěn)壓管和兩個電阻組成；其中一個電阻的一端接功率開關(guān)(1)的柵極，另一端接柵極平衡電感(3)的輸出端，柵極平衡電感(3)的輸入端接信號分離器(4)；另一個電阻連接在功率開關(guān)(1)的柵極和漏極之間；兩個穩(wěn)壓管的正極串聯(lián)后，一個負極接功率開關(guān)(1)的柵極，另一個負極接功率開關(guān)的漏極；功率開關(guān)的漏極與信號分離器連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率開關(guān)的驅(qū)動裝置，其特征在于所述的柵極平衡電感的匝數(shù)比為1∶1。
專利摘要本實用新型涉及一種功率開關(guān)的驅(qū)動裝置，是由控制電路、柵極平衡電感和信號分離器組成，控制電路是由兩個穩(wěn)壓管和兩個電阻組成；其中一個電阻的一端接功率開關(guān)的柵極，另一端接柵極平衡電感的輸出端，柵極平衡電感的輸入端接信號分離器；另一個電阻連接在功率開關(guān)的柵極和漏極之間；兩個穩(wěn)壓管的正極串聯(lián)后，一端接功率開關(guān)的柵極，另一端接功率開關(guān)的漏極；功率開關(guān)的漏極與信號分離器連接。本實用新型解決了功率開關(guān)的開關(guān)時間不一致的特性，也就是解決了功率開關(guān)的電壓或電流平衡問題。
文檔編號H03K17/08GK2901702SQ20062008311
公開日2007年5月16日 申請日期2006年4月17日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月17日
發(fā)明者李瑞來, 尹彭飛 申請人:山東新風光電子科技發(fā)展有限公司