一种IGBT双路均压控制调节电路的制作方法

本实用新型涉及电子电路技术领域，尤其是一种IGBT双路均压控制调节电路。

背景技术：

众所周知，机械-固态半导体混合式以及纯固态式直流断路器的发明和使用为大规模高压直流输电系统的发展提供了新的契机。在纯固态直流断路器中，通常将大功率绝缘栅双极晶体管(insulate gate bipolar transistor， IGBT)串联起来以承受断路器关断过程中的过电压。但是，由于大功率的IGBT 价格昂贵且对瞬态过电压十分敏感，所以串联IGBT关断过程中的均压问题需要得到充分的考虑。

目前。现有的均压调节电路还不能全面的对电路进行均压控制，往往会因为电路参数不同而大大影响均压调节，而一旦如此将对IGBT的工作带来严重的影响，甚至将IGBT进行损坏。

技术实现要素：

针对上述现有技术中存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种使用方便和功能多样的IGBT双路均压控制调节电路。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种IGBT双路均压控制调节电路，它包括FPGA模块、主DSP模块、第一从DSP模块、第二从DSP模块、第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管、第四MOS管、第一IGBT电路和第二IGBT电路；

所述FPGA模块与主DSP模块电性连接，所述FPGA模块通过光纤与第一从DSP模块连接并通过光纤与第一MOS管和第二MOS管的栅极连接，所述第一从DSP模块还与第一MOS管和第二MOS管的栅极连接，所述第一MOS管的源极和第二MOS管的漏极同时通过第一电阻与第一IGBT电路连接；

所述主DSP模块通过光纤与第二DSP模块连接并通过光纤与第三MOS管和第四MOS管的栅极连接，所述第二从DSP模块还与第三MOS管和第四MOS 管的栅极连接，所述第三MOS管的源极和第四MOS管的漏极同时通过第二电阻与第二IGBT电路连接；

所述第一IGBT电路和第二IGBT电路串联。

优选地，它还包括第一ADC采集模块和第二ADC采集模块，所述第一ADC 采集模块一端与第一IGBT电路连接、另一端与第一从DSP模块连接，所述第二ADC采集模块一端与第二IGBT电路连接、另一端与第一从DSP模块连接。

优选地，所述第一IGBT电路包括第一IGBT管，所述第一IGBT管的集电极与第一ADC采集模块连接并通过第一二极管与自身的发射极连接，所述第一IGBT管的发射极与第二IGBT电路连接，所述第一IGBT管的集电极和发射极并联有依次串联的第三电阻和第一电容。所述第三电阻并联有第二二极管。

优选地，所述第二IGBT电路包括第二GBT管，所述第二GBT管的集电极与第二ADC采集模块连接并与第一IGBT电路连接，所述第二GBT管的集电极通过第三二极管与自身的发射极连接，所述第二GBT管的集电极和发射极并联有依次串联的第四电阻和第二电容，所述第四电阻并联有第四二极管。

由于采用了上述方案，本实用新型通过FPGA模块和主DSP模块进行数据通讯，同时分别控制第一从DSP模块和第二从DSP模块进行整体均压调节，提高数据精准控制；并且，利用多个MOS管构成两驱动电路，控制电路的通断，方便实时控制电路工作，其电路结构简单，具有很强的实用性。

附图说明

图1是本实用新型实施例的结构原理示意图；

图2是本实用新型实施例的第一IGBT电路和第二IGBT电路的连接图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

如图1和图2所示，本实施例提供的一种IGBT双路均压控制调节电路，它包括FPGA模块1、主DSP模块2、第一从DSP模块3、第二从DSP模块4、第一MOS管Q1、第二MOS管Q2、第三MOS管Q3、第四MOS管Q4、第一IGBT 电路5和第二IGBT电路6；

FPGA模块1与主DSP模块2电性连接，FPGA模块1通过光纤与第一从DSP 模块3连接并通过光纤与第一MOS管Q1和第二MOS管Q2的栅极连接，第一从DSP模块3还与第一MOS管Q1和第二MOS管Q2的栅极连接，第一MOS管 Q1的源极和第二MOS管Q2的漏极同时通过第一电阻R1与第一IGBT电路5连接；

主DSP模块2通过光纤与第二DSP模块4连接并通过光纤与第三MOS管 Q3和第四MOS管Q4的栅极连接，第二从DSP模块4还与第三MOS管Q3和第四MOS管Q4的栅极连接，第三MOS管Q3的源极和第四MOS管Q4的漏极同时通过第二电阻R2与第二IGBT电路6连接；

第一IGBT电路5和第二IGBT电路6串联。

进一步，它还包括第一ADC采集模块7和第二ADC采集模块8，第一ADC 采集模块7一端与第一IGBT电路5连接、另一端与第一从DSP模块3连接，第二ADC采集模块8一端与第二IGBT电路6连接、另一端与第一从DSP模块 3连接。

本实施例在第一IGBT电路5和第二IGBT电路6的基极均分别由第一MOS 管Q1和第二MOS管Q2、第三MOS管Q3和第四MOS管Q4构成驱动电路控制 IGBT电路的开通或关断，而在第一IGBT电路5和第二IGBT电路6处还分别通过一个高速模数转换器(即第一ADC采集模块7和第二ADC采集模块8)采集第一IGBT电路5集电极第二IGBT电路6的源极的电压。另外，对于第一 ADC采集模块7和第二ADC采集模块8的采集工作均通过数字信号处理器第一从DSP模块3和第二从DSP模块4进行控制，并读取和存储第一ADC采集模块7和第二ADC采集模块8采集到的数据。而全局控制则通过FPGA模块1和主DSP模块2进行实现，同时FPGA模块1和主DSP模块2也进行数据交替，到达数据共享，提高控制精准度。其中对于主控制信息的传输则通过光纤进行实现，从而提高数据传输速率，提高工作效益。

整体工作具体工作如下：当断开线路时，由FPGA模块1统一发出信号，第一从DSP模块3、第一MOS管Q1和第二MOS管Q2直接接受关断信号，与此同时主DSP模块2也接受到这一信号，因此在第一IGBT电路5和第二IGBT 电路6开始关断的同时刻第一ADC采集模块7和第二ADC采集模块8也被第一从DSP模块3和第二从DSP模块4触发开始以恒定的采样周期开始采样。当关断过程结束后，第一从DSP模块3和第二从DSP模块4通过光纤通讯将采样数据统一传送至FPGA模块1和主DSP模块2中，而其中的主DSP模块2 根据所接收到的关断电压数据进行比较运算并将补偿结果发送至FPGA模块1 中。当下个关断运作来临时，FPGA模块1根据补偿结果对发送到第一IGBT电路5和第二IGBT电路6的脉冲信号的延时进行调整，从而实现均衡电路关断峰值电压、到达均压的目的。

进一步，本实施例的第一IGBT电路5可采用如图2所示的电路结构，即包括第一IGBT管A1，第一IGBT管A1的集电极与第一ADC采集模块7连接并通过第一二极管D1与自身的发射极连接，第一IGBT管A1的发射极与第二IGBT 电路6连接，第一IGBT管A1的集电极和发射极并联有依次串联的第三电阻 R3和第一电容C1。第三电阻R3并联有第二二极管D2。本实施例的第二IGBT 电路6可采用如图2所示的电路结构，即包括第二GBT管A2，第二GBT管A2 的集电极与第二ADC采集模块8连接并与第一IGBT电路5连接，第二GBT管 A2的集电极通过第三二极管D3与自身的发射极连接，第二GBT管A2的集电极和发射极并联有依次串联的第四电阻R4和第二电容C2，第四电阻R4并联有第四二极管D4。其中第一GBT管A1并联的第一二极管D1、第二二极管D2、第三电阻R3、第一电容C1和第二GBT管A2并联的第三二极管D3、第四二极管D4、第四电阻R4、第二电容C2均起到保护的作用。

以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。