驱动器、半导体装置及半导体装置的控制方法与流程

本技术涉及电力电子设备的，尤其涉及一种驱动器、半导体装置及半导体装置的控制方法。

背景技术：

1、集成门极换流晶闸管(igct、integrated gate-commutated thyristor)是一种全控型半导体开关器件，其具有高阻断电压、通流能力强、导通压较低以及可串联应用等优点，主要应用于电力变流器和电机拖动系统中。

2、目前，集成门极换流晶闸管由gct芯片和驱动电路一体集成于电路板上，以能够满足高压电子装置的需求。然而，当驱动电路出现故障时，只能更换整个集成门极换流晶闸管，维修不便且更换成本较高，也不利于驱动电路的升级和改进。

技术实现思路

1、本技术提供一种驱动器、半导体装置及半导体装置的控制方法，便于对驱动电路进行维修和升级工作，降低集成门极换流晶闸管的维护成本。

2、第一方面，本技术提供一种驱动器，包括：

3、固定组件，包括安装件和连接件，所述连接件设置于所述安装件，所述安装件设有第一正电极和第一负电极；

4、驱动组件，包括驱动板卡，所述驱动板卡设有第二正电极和第二负电极；

5、其中，所述驱动板卡与所述连接件活动连接，使所述第一正电极与所述第二正电极连接，所述第二正电极与所述第二负电极连接。

6、在一些实施方式中，所述连接件包括：

7、导电体，其数量至少为两个，两个所述导电体间隔设置于所述安装件，并分别与所述第一正电极和所述第一负电极连接；

8、其中，所述驱动板插接于两个所述导电体之间，且所述第二正电极和所述第二负电极分别与两个所述导电体连接。

9、在一些实施方式中，其中至少一个所述导电体为弹簧片，其包括：

10、连接部，设置于所述安装件；

11、接触部，设置于所述连接部，其部分与所述连接部间隔设置，且背离所述接触部的一侧与所述驱动板卡连接；

12、支撑部，连接于所述接触部与所述连接部之间。

13、在一些实施方式中，所述驱动组件还包括外壳，其设有安装腔体；

14、其中，所述驱动板卡设置于所述安装腔体内。

15、在一些实施方式中，所述外壳与所述安装件之中的一者设有插接槽，另一者设有插接件，所述插接件插设于所述插接槽内。

16、第二方面，本技术提供一种半导体装置，包括：

17、半导体器件；

18、第一方面及其可选实施方式中任一项所述的驱动器，其中，所述半导体器件设置于所述安装件，所述第一正电极连接于所述半导体器件的门极，所述第一负电极连接于所述半导体器件的阴极。

19、在一些实施方式中，半导体装置还包括散热器，设置于所述半导体器件。

20、在一些实施方式中，所述驱动板卡设有驱动电路，所述驱动电路包括：

21、逻辑控制模块，被配置为接收和反馈控制信号；

22、触发开通模块，被配置为当所述逻辑控制模块接收到开通信号时向所述半导体器件输入正向电流，以控制所述半导体器件开通；

23、触发关断模块，被配置为当所述逻辑控制模块接收到关断信号时向所述半导体器件输入反向电流，以控制所述半导体器件关断；

24、供能模块，被配置为向所述逻辑控制模块、所述触发开通模块以及所述触发关断模块供电；

25、采样模块，被配置为当所述供能模块运行异常时向所述逻辑控制模块发送异常信号；

26、旁路模块，被配置为当所述逻辑控制模块接收到所述异常信号时，将所述半导体器件的门极与阴极连通。

27、在一些实施方式中，所述触发开通模块包括：

28、第一储能件，其正极与所述第二负电极连接，其负极与所述第二正电极连接；

29、第一二极管，其阳极与所述第二正电极连接；

30、第二二极管，其阴极与所述第二正电极连接；

31、第一电感，其输入端与所述第一二极管的阴极连接，其输出端与所述第二二极管的阳极连接；

32、第一开关，一端与所述第二负电极连接，另一端与所述第一电感的输入端连接；

33、第二开关，一端与所述第二二极管的阳极连接，另一端与所述第二正电极连接；

34、其中，所述逻辑控制模块与所述第一开关和所述第二开关连接，被配置为接收到所述开通信号时，控制所述第一开关和所述第二开关闭合，并于所述第一电感的电流超出第一预设值时，控制所述第二开关断开。

35、在一些实施方式中，所述触发关断模块包括：

36、第二储能件，其正极与所述第二负电极连接；

37、第三开关，一端与所述第二储能件的负极连接，另一端与所述第二正电极连接；

38、其中，所述逻辑控制模块与所述第三开关连接，被配置为接收到所述关断信号时，控制所述第三开关闭合。

39、在一些实施方式中，所述旁路模块包括：

40、第四开关，一端与所述第二正电极连接，另一端与所述第二负电极连接；

41、其中，所述逻辑控制模块与所述第四开关连接，被配置为当接受到所述异常信号时控制所述第四开关闭合。

42、在一些实施方式中，所述驱动电路还包括维持触发模块，其包括：

43、第三储能件，其正极与所述第二负电极连接；

44、第二电感，其输入端与所述第二负电极连接；

45、第三电感，其输出端与所述第二正电极连接；

46、第三二极管，其阳极与所述第二电感的输出端连接，其阴极与所述第三电感的输入端连接；

47、第一电容，一端与所述第二负电极连接，另一端与所述第三电感的输出点连接；

48、第五开关，一端与所述第三二极管的阳极连接，另一端与所述第三储能件的负极连接；

49、其中，所述逻辑控制模块与所述第五开关连接，被配置为接受到维持触发开通信号时，控制所述第五开关按照预设频率持续执行闭合和断开动作。

50、在一些实施方式中，所述驱动电路还包括静态均压电阻，一端与所述半导体器件的阳极连接，另一端与所述采样模块连接。

51、在一些实施方式中，还包括阻尼回路模块，其包括：

52、阻尼电阻，一端与所述半导体器件的阳极连接；

53、第二电容，一端与所述阻尼电阻的另一端连接，另一端与所述供能模块连接。

54、在一些实施方式中，所述驱动电路还包括动态箝位模块，其包括：

55、避雷器，一端与所述半导体器件的阳极连接；

56、第六开关，一端与所述避雷器的另一端连接，另一端与所述半导体器件的阳极连接；

57、其中，所述逻辑控制模块与所述第六开关连接，被配置为当所述半导体器件两端的电压值大于所述避雷器的耐受值时，控制所述第六开关闭合。

58、在一些实施方式中，所述驱动电路还包括电流传感器，设置于所述半导体器件，并与所述采样模块连接。

59、第三方面，本技术提供一种基于第二方面及其可选实施方式中任一项半导体装置的控制方法，包括：

60、判断所述供能模块是否正常供电；

61、在所述功能模块未正常供电的情况下，所述第四开关闭合；

62、在所述功能模块正常供电的情况下，所述第四开关断开；

63、判断是否接收到开通信号；

64、在接收到所述开通信号的情况下，所述第一开关和所述第二开关闭合，并于所述第一电感的电流超出第一预设值时，所述第二开关断开；

65、判断是否接收到关断信号；

66、在未接收到所述关断信号的情况下，判断是否接收到所述开通信号；

67、在接收到所述关断信号的情况下，所述第三开关闭合；

68、判断所述驱动器是否失电；

69、在所述驱动器未失电的情况下，判断是否接收到所述开通信号；

70、在所述驱动器失电的情况下，所述第四开关闭合。

71、在一些实施方式中，本技术提供的基于第二方面及其可选实施方式中任一项半导体装置的控制方法，包括：

72、判断所述供能模块是否正常供电；

73、在所述功能模块未正常供电的情况下，所述第四开关闭合；

74、在所述功能模块正常供电的情况下，所述第四开关断开；

75、判断是否接收到开通信号；

76、在接收到所述开通信号的情况下，所述第一开关和所述第二开关闭合，并于所述第一电感的电流超出第一预设值时，所述第二开关断开；

77、判断是否接收到维持开通信号；

78、在未接收到所述维持开通信号的情况下，判断是否接收到所述开通信号；

79、在接收到所述维持开通信号的情况下，所述第五开关按照所述预设频率循环执行闭合和断开；

80、判断是否接收到关断信号；

81、在未接收到所述关断信号的情况下，判断是否接收到所述开通信号；

82、在接收到所述关断信号的情况下，所述第三开关闭合；

83、判断所述驱动器是否失电；

84、在所述驱动器未失电的情况下，判断是否接收到所述开通信号；

85、在所述驱动器失电的情况下，所述第四开关闭合。

86、在一些实施方式中，本技术提供的基于第二方面及其可选实施方式中任一项半导体装置的控制方法，包括：

87、判断所述供能模块是否正常供电；

88、在所述功能模块未正常供电的情况下，所述第四开关闭合；

89、在所述功能模块正常供电的情况下，所述第四开关断开；

90、判断是否接收到开通信号；

91、在接收到所述开通信号的情况下，所述第一开关和所述第二开关闭合，并于所述第一电感的电流超出第一预设值时，所述第二开关断开；

92、判断是否接收到维持开通信号；

93、在未接收到所述维持开通信号的情况下，判断是否接收到所述开通信号；

94、在接收到所述维持开通信号的情况下，所述第五开关按照所述预设频率循环执行闭合和断开；

95、判断是否接收到关断信号；

96、在未接收到所述关断信号的情况下，判断是否接收到所述开通信号；

97、在接收到所述关断信号的情况下，判断所述半导体器件的电流是否超出第二预设值；

98、在所述半导体器件的电流超出所述第二预设值的情况下，判断是否接收到所述维持开通信号；

99、在所述半导体器件的电流未超出所述第二预设值的情况下，所述第三开关闭合；

100、判断所述半导体器件两端的电压值是否超出所述避雷器的耐受值；

101、在所述半导体器件两端的电压值未超出所述避雷器的耐受值的情况下，判断所述驱动器是否失电；

102、在所述半导体器件两端的电压值超出所述避雷器的耐受值的情况下，所述第六开关闭合；

103、判断所述半导体器件两端的电压值是否超出所述半导体器件的耐受值；

104、在所述半导体器件两端的电压值未超出所述半导体器件的耐受值的情况下，判断所述驱动器是否失电；

105、在所述半导体器件两端的电压值超出所述半导体器件的耐受值的情况下，所述第一开关和所述第二开关闭合，并于所述第一电感的电流超出第一预设值时，所述第二开关断开；

106、其中，在所述驱动器未失电的情况下，判断是否接收到所述开通信号；在所述驱动器失电的情况下，所述第四开关闭合。

107、本技术提供的驱动器、半导体装置及半导体装置的控制方法中，驱动器通过固定组件与驱动组件的可拆卸连接，可将驱动组件拆下后进行检修或升级改造工作，对驱动器的使用更便捷，并降低了驱动器的使用成本。