一種數(shù)字驅(qū)動(dòng)信號(hào)隔離的igbt驅(qū)動(dòng)放大電路的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種驅(qū)動(dòng)信號(hào)隔離的IGBT驅(qū)動(dòng)放大電路。該電路包括固定頻率電壓輸出電路，即PWM信號(hào)輸出電路，通過一種高性能固定頻率電流型控制器，產(chǎn)生推挽驅(qū)動(dòng)信號(hào)，隔離變壓器，由推挽電路輸出端連接到變壓器的初線圈，光耦隔離電路，使控制器輸出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)隔離放大。這樣設(shè)計(jì)使IGBT驅(qū)動(dòng)放大電路簡單，驅(qū)動(dòng)能力增強(qiáng)，穩(wěn)定性大大提高。
【專利說明】—種數(shù)字驅(qū)動(dòng)信號(hào)隔離的IGBT驅(qū)動(dòng)放大電路

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及IGBT驅(qū)動(dòng)領(lǐng)域，具體涉及一種驅(qū)動(dòng)信號(hào)隔離的IGBT驅(qū)動(dòng)電路。

【背景技術(shù)】
[0002]IGBT作為新型電力半導(dǎo)體場控自關(guān)斷器件，在電力電子方面運(yùn)用廣泛。如何讓控制器輸出的數(shù)字控制信號(hào)不被干擾的驅(qū)動(dòng)大功率的IGBT而且設(shè)計(jì)電路簡單占PCB面積小成為許多設(shè)計(jì)者所關(guān)心的問題。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型的目的是設(shè)計(jì)出電路簡單的驅(qū)動(dòng)各種功率的IGBT而不會(huì)干擾前級(jí)數(shù)字控制信號(hào)的電路。
[0004]本實(shí)用新型的目的是通過如下解決IGBT驅(qū)動(dòng)電路以上遇到的問題的:
[0005]本實(shí)用新型通過光耦隔離電路使控制器數(shù)字信號(hào)不受干擾
[0006]與傳統(tǒng)復(fù)雜電路相比，通過集成芯片電流控制器產(chǎn)生的固定頻率PWM波驅(qū)動(dòng)推挽電路，以及隔離變壓器信號(hào)的傳遞以產(chǎn)生各種IGBT所需功率的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
[0007]具體技術(shù)方案如下:
[0008]一種數(shù)字驅(qū)動(dòng)信號(hào)隔離的IGBT驅(qū)動(dòng)放大電路，包括光耦隔離電路、驅(qū)動(dòng)信號(hào)隔離放大電路以及與IGBT電路相連接的IGBT前級(jí)驅(qū)動(dòng)電路，所述的光耦隔離電路接有光電二極管，用于完全隔離控制器的數(shù)字驅(qū)動(dòng)信號(hào)，向IGBT前級(jí)驅(qū)動(dòng)電路輸入模擬信號(hào)；所述的驅(qū)動(dòng)信號(hào)隔離放大電路設(shè)有依次連接的PWM信號(hào)輸出電路、推挽電路及交流變壓器電路，通過PWM信號(hào)輸出電路中設(shè)置的集成芯片電流控制器產(chǎn)生固定頻率的PWM波，驅(qū)動(dòng)后級(jí)的推挽電路模塊中推挽電路輸出，從而對(duì)推挽電路模塊中的電容充放電產(chǎn)生一定頻率的大功率交流電進(jìn)入交流變壓器電路中的隔離變壓器的初級(jí)線圈，再傳遞到隔離變壓器的次級(jí)線圈，最終通過IGBT前級(jí)驅(qū)動(dòng)電路放大驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)IGBT。
[0009]本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)使IGBT驅(qū)動(dòng)放大電路簡單,驅(qū)動(dòng)能力增強(qiáng),穩(wěn)定性大大提高。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖2為本實(shí)用新型的具體設(shè)計(jì)方案的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0012]本實(shí)用新型公開了一種驅(qū)動(dòng)信號(hào)隔離的IGBT驅(qū)動(dòng)放大電路。該電路包括固定頻率電壓輸出電路(即PWM信號(hào)輸出電路，通過一種高性能固定頻率電流型控制器，產(chǎn)生推挽驅(qū)動(dòng)信號(hào))，隔離變壓器(由推挽電路輸出端連接到變壓器的初線圈)，光耦隔離電路(使控制器輸出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)隔離放大)。這樣設(shè)計(jì)使IGBT驅(qū)動(dòng)放大電路簡單，驅(qū)動(dòng)能力增強(qiáng)，穩(wěn)定性大大提高。
[0013]所述數(shù)字驅(qū)動(dòng)信號(hào)隔離的IGBT驅(qū)動(dòng)放大電路主要包括數(shù)字驅(qū)動(dòng)信號(hào)光耦隔離電路，驅(qū)動(dòng)信號(hào)隔離放大電路。
[0014]光耦隔離電路用于將控制器的數(shù)字驅(qū)動(dòng)信號(hào)與IGBT前級(jí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)完全隔離以提高控制器數(shù)字信號(hào)的穩(wěn)定性。
[0015]驅(qū)動(dòng)信號(hào)隔離放大電路通過一種高性能固定頻率的電流型控制器(即集成芯片電流控制器)產(chǎn)生固定頻率的PWM波，驅(qū)動(dòng)后級(jí)的推挽電路輸出，從而對(duì)電容充放電產(chǎn)生一定頻率的大功率交流電進(jìn)入隔離變壓器的初級(jí)線圈，再傳遞到隔離變壓器的次級(jí)線圈最終驅(qū)動(dòng) IGBT。
[0016]下面，結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明:
[0017]實(shí)施例一
[0018]如圖2所示，控制器的數(shù)字輸出信號(hào)通過光耦TLP250進(jìn)行完全隔離，使后級(jí)IGBT驅(qū)動(dòng)信號(hào)不會(huì)干擾到數(shù)字信號(hào)。
[0019]通過UC2845產(chǎn)生固定頻率的電壓輸出信號(hào)，此信號(hào)控制后級(jí)NPN型三極管Q6，PNP型三極管Q7組成的推挽電路，使得隔離變壓器的原級(jí)由于+15V給電容C115，電容C116的充放電產(chǎn)生固定頻率的大功率的交流信號(hào)，然后傳遞后次級(jí)線圈，這樣使IGBT驅(qū)動(dòng)信號(hào)與隔離變壓器原級(jí)信號(hào)隔離，最終傳遞到光耦后級(jí)的NPN型三極管Q2，PNP型三極管Q5組成的推挽電路上。這樣以很簡單的電路完成了 IGBT驅(qū)動(dòng)信號(hào)的功率放大，具體方案如下:
[0020]一種數(shù)字驅(qū)動(dòng)信號(hào)隔離的IGBT驅(qū)動(dòng)放大電路，包括光耦隔離電路、驅(qū)動(dòng)信號(hào)隔離放大電路以及與IGBT電路相連接的IGBT前級(jí)驅(qū)動(dòng)電路，所述的光耦隔離電路接有光電二極管，用于完全隔離控制器的數(shù)字驅(qū)動(dòng)信號(hào)，向IGBT前級(jí)驅(qū)動(dòng)電路輸入模擬信號(hào)；所述的驅(qū)動(dòng)信號(hào)隔離放大電路設(shè)有依次連接的PWM信號(hào)輸出電路、推挽電路及交流變壓器電路，通過PWM信號(hào)輸出電路中設(shè)置的集成芯片電流控制器產(chǎn)生固定頻率的PWM波，驅(qū)動(dòng)后級(jí)的推挽電路模塊中推挽電路輸出，從而對(duì)推挽電路模塊中的電容充放電產(chǎn)生一定頻率的大功率交流電進(jìn)入交流變壓器電路中的隔離變壓器的初級(jí)線圈，再傳遞到隔離變壓器的次級(jí)線圈，最終通過IGBT前級(jí)驅(qū)動(dòng)電路放大驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)IGBT。
[0021]所述的PWM信號(hào)輸出電路中，集成芯片電流控制器的VFB引腳連接電阻Rl55的一端，R155的另一端接地；集成芯片電流控制器的COMP引腳連接兩個(gè)串聯(lián)的二極管正極后與VREF弓丨腳相連接，兩個(gè)二極管之間接入電阻R150及電容Cl 11，所述電容Cl 11另一端接地，電阻Rl50另一端接VREF引腳，VREF引腳還與電容Cl 12和電阻Rl52，所述電容Cl 12另一端接地，所述電阻R152另一端接RDCT引腳及電容C117，所述電容C117另一端接地，所述COMP引腳還與電阻Rl56連接，所述電阻Rl56接地，所述引腳ISNS接電阻R157后接地，集成芯片電流控制器電源端輸入15V直流電，接電容Cl 18后接地，6腳輸出端輸出固定頻率的PWM 波。
[0022]所述的推挽電路模塊包括NPN型三極管Q6和PNP型三極管Q7組成的推挽電路，NPN型三極管Q6和PNP型三極管Q7的基極及發(fā)射極相連接，其基極還與電容Cl 14及電阻R151連接，發(fā)射極與交流變壓器電路的隔離變壓器初級(jí)線圈的一端連接，所述隔離變壓器初級(jí)線圈的另一端與電容Cl 15、電容Cl 16的一端連接，電容Cl 15、Cl 16的另一端接地，所述電容Cl 14及電阻R151另一端接二極管負(fù)極及PWM信號(hào)輸出電路的集成芯片電流控制器6腳輸出端，二極管正極接地，所述NPN型三極管Q6的集電極依次連接電阻R149、R134，所述電阻R134另一端接電容C109、電容CllO及+15V直流電源，所述PNP型三極管Q7的集電極連接電阻R154，電阻R154的另一端接地。
[0023]所述的交流變壓器電路包括隔離變壓器、電容C113以及兩支起保護(hù)作用的二極管，所述的隔離變壓器次級(jí)線圈一端與電容C113連接，另一端與一支二極管的正極連接，所述二極管的負(fù)極與電容C113的另一端及另一支二極管的正極連接。
[0024]所述的IGBT前級(jí)驅(qū)動(dòng)電路包括電容C103、電容C107，穩(wěn)壓二極管D17以及NPN型三極管Q2和PNP型三極管Q5組成的推挽電路，NPN型三極管Q2和PNP型三極管Q5的基極及發(fā)射極相連接，其基極與光電耦合電路連接，發(fā)射極與IGBT_G連接，所述NPN型三極管Q2的集電極與穩(wěn)壓二極管D17、電容C103及光電耦合電路連接，所述穩(wěn)壓二極管D17接電阻R，所述電容C103與電容C107連接及IGBT_E連接。
[0025]所述的集成芯片電流控制器優(yōu)選為UC2845。
[0026]對(duì)所公開的上述實(shí)施例的說明，使本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或者使用本實(shí)用新型，對(duì)上述實(shí)施例的修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實(shí)用新型的精神或范圍的情況下，在其他實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本實(shí)用新型不限制于本文所示的實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種數(shù)字驅(qū)動(dòng)信號(hào)隔離的IGBT驅(qū)動(dòng)放大電路，其特征在于，包括光耦隔離電路、驅(qū)動(dòng)信號(hào)隔離放大電路以及與IGBT電路相連接的IGBT前級(jí)驅(qū)動(dòng)電路，所述的光耦隔離電路接有光電二極管，用于完全隔離控制器的數(shù)字驅(qū)動(dòng)信號(hào)，向IGBT前級(jí)驅(qū)動(dòng)電路輸入模擬信號(hào)；所述的驅(qū)動(dòng)信號(hào)隔離放大電路設(shè)有依次連接的PWM信號(hào)輸出電路、推挽電路及交流變壓器電路，通過PWM信號(hào)輸出電路中設(shè)置的集成芯片電流控制器產(chǎn)生固定頻率的PWM波，驅(qū)動(dòng)后級(jí)的推挽電路模塊中推挽電路輸出，從而對(duì)推挽電路模塊中的電容充放電產(chǎn)生一定頻率的大功率交流電進(jìn)入交流變壓器電路中的隔離變壓器的初級(jí)線圈，再傳遞到隔離變壓器的次級(jí)線圈，最終通過IGBT前級(jí)驅(qū)動(dòng)電路放大驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)IGBT。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種數(shù)字驅(qū)動(dòng)信號(hào)隔離的IGBT驅(qū)動(dòng)放大電路，其特征在于，所述的PWM信號(hào)輸出電路中，集成芯片電流控制器的VFB引腳連接電阻R155的一端，R155的另一端接地；集成芯片電流控制器的COMP引腳連接兩個(gè)串聯(lián)的二極管正極后與VREF引腳相連接，兩個(gè)二極管之間接入電阻R150及電容C111，所述電容Clll另一端接地，電阻R150另一端接VREF引腳，VREF引腳還與電容Cl 12和電阻R152，所述電容Cl 12另一端接地，所述電阻R152另一端接RDCT引腳及電容C117，所述電容C117另一端接地，所述COMP引腳還與電阻Rl56連接，所述電阻Rl56接地，所述引腳ISNS接電阻Rl57后接地，集成芯片電流控制器電源端輸入15V直流電，接電容Cl 18后接地，6腳輸出端輸出固定頻率的PWM波。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種數(shù)字驅(qū)動(dòng)信號(hào)隔離的IGBT驅(qū)動(dòng)放大電路，其特征在于，所述的推挽電路模塊包括NPN型三極管Q6和PNP型三極管Q7組成的推挽電路，NPN型三極管Q6和PNP型三極管Q7的基極及發(fā)射極相連接，其基極還與電容Cl 14及電阻R151連接，發(fā)射極與交流變壓器電路的隔離變壓器初級(jí)線圈的一端連接，所述隔離變壓器初級(jí)線圈的另一端與電容C115、電容C116的一端連接，電容C115、C116的另一端接地，所述電容C114及電阻R151另一端接二極管負(fù)極及PWM信號(hào)輸出電路的集成芯片電流控制器6腳輸出端，二極管正極接地，所述NPN型三極管Q6的集電極依次連接電阻R149、R134，所述電阻R134另一端接電容C109、電容CllO及+15V直流電源，所述PNP型三極管Q7的集電極連接電阻Rl54，電阻Rl54的另一端接地。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種數(shù)字驅(qū)動(dòng)信號(hào)隔離的IGBT驅(qū)動(dòng)放大電路，其特征在于，所述的交流變壓器電路包括隔離變壓器、電容C113以及兩支起保護(hù)作用的二極管，所述的隔離變壓器次級(jí)線圈一端與電容C113連接，另一端與一支二極管的正極連接，所述二極管的負(fù)極與電容C113的另一端及另一支二極管的正極連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種數(shù)字驅(qū)動(dòng)信號(hào)隔離的IGBT驅(qū)動(dòng)放大電路，其特征在于，所述的IGBT前級(jí)驅(qū)動(dòng)電路包括電容C103、電容C107，穩(wěn)壓二極管D17以及NPN型三極管Q2和PNP型三極管Q5組成的推挽電路，NPN型三極管Q2和PNP型三極管Q5的基極及發(fā)射極相連接，其基極與光電耦合電路連接，發(fā)射極與IGBT_G連接，所述NPN型三極管Q2的集電極與穩(wěn)壓二極管D17、電容C103及光電耦合電路連接，所述穩(wěn)壓二極管D17接電阻R，所述電容C103與電容C107連接及IGBT_E連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種數(shù)字驅(qū)動(dòng)信號(hào)隔離的IGBT驅(qū)動(dòng)放大電路，其特征在于，所述的集成芯片電流控制器為UC2845。
【文檔編號(hào)】H03K17/567GK204046556SQ201420355245
【公開日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2014年6月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月30日
【發(fā)明者】王云飛, 花躍學(xué), 仇志凌, 張東, 芮國強(qiáng), 溫小林, 張明, 李剛 申請(qǐng)人:南京亞派科技股份有限公司