一种用于IGBT开关组件的驱动装置技术领域
本发明属于柔性直流输电及直流电网领域，具体讲涉及一种用于IGBT开关
组件的驱动装置。
背景技术
大功率压接型IGBT在柔性直流输电技术领域具有很强的技术应用优势，其
高可靠性、大通流能力、短路故障模式等特点使其成为柔性直流输电系统中高可
靠要求装备的首选器件形式。
而作为与其配套的IGBT驱动单元，为降低IGBT驱动过程中的门极电感，往
往将IGBT驱动单元尽量近的布置在IGBT器件附近。而在柔性直流输电，IGBT器
件往往工作在尤其是在高压直流断路器使用场合下，故障电流最高可达15kA以
上，而单位时间内的电流可高达1000A/μs。
在如此严苛的电气、电磁环境下，必须对IGBT驱动单元进行有效的屏蔽设
计，才可以保证IGBT驱动单元、乃至IGBT器件的安全可靠性。
因此需要寻找一种应用于IGBT开关组件的驱动装置，来满足大容量，尤其
是满足在大电流工况下对IGBT开关组件驱动高可靠性的要求。
发明内容
为了解决现有技术中所存在的上述不足，本发明提供一种用于IGBT开关组
件的驱动装置。
本发明提供的技术方案是：一种用于IGBT开关组件的驱动装置，包括固定
于IGBT压装单元的驱动单元(2)；
所述驱动单元(2)包括外壳、驱动板(16)、转接模块(15)和绝缘隔离柱
(14)；所述绝缘隔离柱(14)位于驱动壳体(12)和驱动板(16)之间，所述
转接模块(15)和所述绝缘隔离柱(14)位于所述外壳内。
优选的，所述外壳包括壳盖(11)、壳体(12)、螺钉(13)；所述壳体(12)
和所述壳盖(11)通过所述螺钉(13)固定连接。
优选的，所述转接模块(15)包括转接盒、转接板(20)和门极转接板盒(17)；
所述转接板(20)位于所述转接盒内，所述门极转接板盒(17)通过绝缘螺
钉固定在所述外壳上；所述转接盒包括转接盒盒盖(19)和转接盒盒体(21)，
通过转接盒螺栓(18)连接。
优选的，所述门极转接板盒(17)内设置有门极转接板；所述门极转接板通
过绝缘螺钉固定在门极转接板盒(17)内；所述门极转接板与所述转接板(20)
连接；所述门极转接板盒(17)采用绝缘材料制作。
优选的，所述转接板(20)上设置有IGBT驱动被动保护电路。
优选的，所述IGBT压装单元包括IGBT器件、散热器(4)和压装结构件；
所述IGBT器件之间为串联或反串联连接，构成IGBT串联压装单元或IGBT
反串联压装单元，两IGBT器件之间设置有散热器(4)。
优选的，所述驱动单元(2)通过专属结构与IGBT压装单元固定连接；所述
专属结构包括位于所述驱动单元(2)上的导向轨(6)、滑动固定轨(7)和位于
散热器(4)上的滑动槽(8)、固定孔(9)和导向槽(10)；
所述导向轨(6)放入导向槽(10)中，滑动固定轨(7)放入滑动槽(8)
中，再通过固定孔(9)固定。
优选的，所述IGBT串联压装单元每个所述散热器(4)上固定一驱动单元(2)，
所述IGBT反串联压装单元相邻的两共集电极IGBT器件对应的驱动单元(2)安
装在同一散热器(4)。
优选的，所述壳盖(11)和壳体(12)采用高导率金属制成。
优选的，所述转接板(20)通过门极转接盒(17)与IGBT器件(5)上的门
极金手指相连(22)。
与现有技术相比，本发明的优益效果为：
1.通过本发明中所述IGBT开关组件驱动装置，可以提高IGBT驱动的屏蔽防
护效果，提高IGBT驱动的可靠性；
2.通过本发明中所述IGBT开关组件驱动装置，可以使IGBT驱动单元实现模
块化安装，提高生产效率；
3.通过本发明中所述IGBT开关组件驱动装置，可以提高大功率IGBT开关组
件的结构集成度；
4.通过本发明中所述IGBT开关组件驱动装置，可以使IGBT开关组件成为标
准化组件，从而更轻易的应用于各种大容量设备中。
附图说明
图1为本发明的驱动单元结构分解示意图；
图2为本发明的驱动单元整体结构外观示意图；
图3为本发明的一IGBT组件安装布置示意图；
图4为本发明的一IGBT组件相对位置分解示意图；
图5为本发明的用于IGBT串联压装单元散热器及驱动单元专属结构示意图；
图6为本发明的用于IGBT反串联压装单元散热器及驱动单元专属结构示意
图；
图7为本发明的转接模块组成分解示意图；
图8为本发明的IGBT反串联压装组件电气-机械结构示意图；
图9为本发明的IGBT串联压装组件电气-机械结构示意图；
图10为本发明的驱动转接板与IGBT器件连接形式示意图；
其中，1-IGBT反串联压装单元、2-驱动单元、3-IGBT串联压装单元、4散热
器、5-IGBT器件、6-导向轨、7-滑动固定轨、8-滑动槽、9-固定孔、10-导向槽、
11-IGBT驱动壳盖、12-IGBT驱动壳体、13-壳盖螺钉、14-IGBT驱动板绝缘隔离
柱、15-IGBT驱动转接模块、16-IGBT驱动板、17-门极转接板盒、18-转接盒螺栓、
19-转接盒盒盖、20-转接板、21-转接盒、22-门极金手指。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合说明书附图和实例对发明的内容做进一步
的说明。
如图1所示，本发明公开了一种用于IGBT开关组件的驱动装置，包括固定
于IGBT压装单元的驱动单元(2)，驱动单元(2)包括外壳、驱动板(16)、转
接模块(15)和绝缘隔离柱(14)，绝缘隔离柱(14)位于驱动壳体(12)和驱
动板(16)之间，用于支撑驱动板，并很好的起到绝缘作用。转接模块(15)和
绝缘隔离柱(14)均位于外壳内。
外壳包括壳盖(11)、壳体(12)、螺钉(13)；壳体(12)和壳盖(11)通
过螺钉(13)固定连接，壳盖(11)和壳体(12)采用高导率金属制成。外壳设
计为两个功能区域，分别为IGBT驱动放置区及IGBT门极转接区。壳盖(11)
通过金属螺钉固定在壳体(12)上，保证驱动单元的整体屏蔽性。
结合图7所示，转接模块(15)包括转接盒、转接板(20)和门极转接板盒
(17)；转接板(20)位于转接盒内，门极转接板盒(17)通过绝缘螺钉固定在
外壳上；转接盒包括转接盒盒盖(19)和转接盒盒体(21)，通过转接盒螺栓(18)
连接。
门极转接板为连接IGBT器件的门极及发射极，并在转接板(20)上设计IGBT
驱动被动保护电路。门极转接板通过绝缘螺钉固定在门极转接板盒(17)内，将
高压导线连接至IGBT驱动板，作为驱动信号的传递线路，IGBT驱动门极转接板
电位为IGBT器件的发射集电位，而且门极转接板盒(17)采用绝缘材料，其作
用为隔离门极转接板及驱动外壳之间的电位差。门极转接盒(17)通过绝缘螺钉
固定在IGBT驱动外壳上，更好的实现绝缘效果。
结合图2和图5所示，驱动单元(2)通过专属结构与IGBT压装单元固定连
接；专属结构包括位于驱动单元(2)上的导向轨(6)、滑动固定轨(7)和位于
散热器(4)上的滑动槽(8)、固定孔(9)和导向槽(10)；导向轨(6)放入导
向槽(10)中，滑动固定轨(7)放入滑动槽(8)中，得到双重导向固定，通过
适当的公差配合设计可以保证所述IGBT驱动单元(2)除图4中所标示的上下方
向之外，其余方向自由度都可以有效的进行控制，然后再通过固定孔(9)固定。
其中导向轨(6)、滑动固定轨(7)、滑动槽(8)、固定孔(9)及导向槽(10)
通过切削或精铸的方式加工得出。
应用于IGBT压装组件的驱动单元(2)在安装时，当向散热器(4)方向移
动到极限位置时，转接板(20)即与IGBT器件门极引出线自然连接上，如图10
所示。
如图3和图4所示的一IGBT组件安装布置示意图和一IGBT组件相对位置分
解示意图，IGBT压装单元包括IGBT器件、散热器(4)和压装结构件，IGBT器
件之间为串联或反串联连接，构成IGBT串联压装单元或IGBT反串联压装单元，
两IGBT器件之间设置有散热器(4)。串联结构形式多用于组成以器件串联为主
的高压大容量换流器，反串联结构形式多用于组成H桥级联换流器及高压直流断
路器。
结合图8和图9IGBT反串联组件电气-机械结构和IGBT串联组件电气-机械
结构示意图，IGBT串联压装单元每个散热器(4)上固定一驱动单元(2)，IGBT
反串联压装单元相邻的两共集电极IGBT器件对应的驱动单元(2)安装在同一散
热器(4)。
结合图4和图10所示，转接板(20)通过门极转接盒(17)与IGBT器件(5)
上的门极金手指(22)相连。
以上仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和
原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在申请待批的本发明的
权利要求范围之。