模块化组合式的IGCT门极驱动单元结构的制作方法

本技术属于电力电子领域，具体涉及一种模块化组合式的igct门极驱动单元结构。

背景技术：

1、集成门极换流晶闸管(igct)是一种适合于中高压应用的全控型半导体开关器件，具有高阻断电压、大通流、低导通压降、适于串联应用、无需缓冲电路等优点，可广泛应用于特高压直流输电、储能系统、智能电网、工业电机拖动、大功率变流、海上风电、矿山、冶金机械等领域。集成门极换流晶闸管由gct芯片和门极驱动单元共同组成，其中，门极驱动单元是器件应用的关键部分。

2、目前的igct门极驱动单元主要采用单块多层pcb板，与gct芯片通过螺钉紧固连接构成。但是采用这种方法有以下弊端：

3、1)驱动pcb板空间利用率不高，现有igct驱动电路通用型pcb板整合了多个模块，长度较长，在工程应用中，存在部分空间较小的环境难以应用，以及导致设备体积相应增大的问题。

4、2)维修不便。由于驱动电路是整体结构，一旦单个部分出现损坏，只能整体拆装维修或整体更换，维修不便且成本较大。

5、3)不利于门极驱动的提升与改进。门极驱动作为一个整体设计，无法进行局部电路的改进，只能整体重新设计制作，增大了成本。

技术实现思路

1、为解决现有驱动单元空间利用率不高，维修不便且成本大，不利于门极驱动的提升与改进的问题。

2、本实用新型提供了一种模块化组合式的igct门极驱动单元结构。

3、本实用新型的技术解决方案如下：

4、一种模块化组合式的igct门极驱动单元结构，包括母板，所述母板上通过排针连接器及pcb板上铜导线设有控制模块、信号接收及反馈模块、电源模块、门极电流触发及电荷抽取模块、驱动状态检测模块、电容器组模块；

5、所述控制模块通过母排插针及铜导线，与信号接收及反馈模块、门极电流触发及电荷抽取模块、驱动状态检测模块相连接，进行控制信号发送与接收；

6、所述电源模块连接控制模块、电容器组模块并向其供电；

7、所述门极电流触发及电荷抽取模块通过pcb板铜排从电容器组模块传输电流至igct芯片门极。

8、所述控制模块、信号接收及反馈模块、电源模块、门极电流触发及电荷抽取模块、驱动状态检测模块、电容器组模块架空后所留出的母板区域敷设通流铜层。

9、采用上述电路改进方案，本实用新型的显著效果在于：

10、极大改善了在驱动器出现故障时，可通过更换单元模块快速完成门极驱动器维修工作。

11、充分利用空间结构，缩短了现有igct门极驱动器长度，使整体设备体积缩减，预计主pcb板面积将缩小30％。

12、通过模块化，降低了系统改进成本，提高了改动效率及有效性。

技术特征：

1.一种模块化组合式的igct门极驱动单元结构，包括母板(7)，其特征在于：所述母板(7)上通过排针连接器及pcb板上铜导线设有控制模块(1)、信号接收及反馈模块(2)、电源模块(3)、门极电流触发及电荷抽取模块(4)、驱动状态检测模块(5)、电容器组模块(6)；

2.如权利要求1所述的一种模块化组合式的igct门极驱动单元结构，其特征在于：所述控制模块(1)、信号接收及反馈模块(2)、电源模块(3)、门极电流触发及电荷抽取模块(4)、驱动状态检测模块(5)、电容器组模块(6)架空后所留出的母板(7)区域敷设通流铜层。

技术总结
一种模块化组合式的IGCT门极驱动单元结构，为了解决现有驱动单元空间利用率不高，维修不便且成本大，不利于门极驱动的提升与改进的问题，通过模块化的驱动电路设计，模块化系统包括：控制模块、信号接收及反馈模块、电源模块、门极电流触发及电荷抽取模块、驱动状态检测模块、电容器组模块，控制模块与信号接收及反馈模块、门极电流触发及电荷抽取模块、驱动状态检测模块相连接，进行控制信号发送与接收；电源模块连接控制模块、电容器组模块；本技术将IGCT门极驱动电路各部分进行模块化设计，可有效简化安装调试步骤，提升维修替换的便捷性，同时对驱动各模块间互不影响的改造升级提供了便利。

技术研发人员：周杰,张琦,范佩佩,范超,于庆,纪卫峰,李梦
受保护的技术使用者：西安派瑞功率半导体变流技术股份有限公司
技术研发日：20230504
技术公布日：2024/1/14