一种应用于CO₂逆变焊机的驱动电路的制作方法

一种应用于CO₂逆变焊机的驱动电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种应用于CO2逆变焊机的驱动电路，包括主电路、分频电路、电气隔离电路、驱动信号电路；主电路为全桥逆变电路；主电路设有ICBT晶体管；IGBIT晶体管设置有主开关管；主开关管设置有第一驱动开关管V1、第二驱动开关管V2、第三驱动开关管V3、第四驱动开关管V4；分频电路保证所述开关管通断互补；电气隔离电路实现强、弱电之间隔离，减少DSP输出与驱动电路之间相互干扰；获取所述IGBT晶体管可靠关断和导通的栅极驱动信号的所述驱动信号电路。相对于现有技术的有益效果是，采用上述方案，本实用新型能够路设计简单，成本低，具有较高的性价比；能够适应焊机的不同场合。
【专利说明】
一种应用于CO2逆变焊机的驱动电路
技术领域
[0001]本实用新型涉及到电力电子技术领域，尤其涉及到一种应用于CO2逆变焊机的驱动电路。
【背景技术】
[0002]CO2逆变焊机具有体积小、质量轻便、效率高和响应迅速等优点而被广泛应用。IGBT是该逆变焊机的核心元件，其通断控制质量直接决定焊机的整体性能发挥。逆变焊机工作场合严酷、对IGBT驱动提出了更高的要求。通用的IGBT驱动电路往往不能适应焊机场合，需要对其驱动电路进行自行分析和设计;因此现有技术存在缺陷，需要改进。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种应用于CO2逆变焊机的驱动电路。
[0004]为实现上述目的，本实用新型所采用了下述的技术方案:一种应用于CO2逆变焊机的驱动电路，包括主电路、分频电路、电气隔离电路、驱动信号电路;所述主电路为全桥逆变电路;所述主电路设有IGBT晶体管;所述IGBT晶体管设置有主开关管;所述主开关管设置有第一驱动开关管Vl、第二驱动开关管V2、第三驱动开关管V3、第四驱动开关管V4;所述第一驱动开关管Vl与所述第四驱动开关管V4构成第一对桥臂;所述第二驱动开关管V2与所述第三驱动开关管V3构成第二对桥臂;所述分频电路保证所述开关管通断互补;所述电气隔离电路实现强、弱电之间隔离，减少DSP输出与驱动电路之间相互干扰;获取所述IGBT晶体管可靠关断和导通的栅极驱动信号的所述驱动信号电路。
[0005]优选的，所述分频电路是为了保证所述第一对桥臂和所述第二对桥臂中所述开关管通断互补，并且留有一定的死区时间，防止所述第一对桥臂和所述第二对桥臂直通形成电源短路;所述分频电路模块设置有与门电路模块和触发器;所述与门电路模块为CD4081元器件;所述触发器为⑶4027元器件。
[0006]优选的，所述触发器设置有输出端Q1、输出端、输入端K1、输入端Jl;所述输出端Ql反馈至所述输入端Kl;所述输出端反馈至所述输入端J1，由DSP输出的40KHz的PWM信号加到所述触发器的时钟CLOCK端，产生两路相位相反的第一脉冲信号和第二脉冲信号，所述第一脉冲信号、第二脉冲信号与所述DSP的输出脉冲进行与运算，得到20KHz的P丽信号，驱动所述第一驱动开关管V1、第二驱动开关管V2。
[0007]优选的，所述电气隔离电路设置有光电耦合器、能驱动信号电平的推挽电路，所述光电耦合器的输出端与所述推挽电路连接。
[0008]优选的，所述驱动信号电路设有脉冲变压器，所述脉冲变压器的一次侧接入由开关管构成的H形电桥中，所述电桥设有开关管Tl、开关管T2、开关管T3、开关管T4;所述开关管Tl和所述开关管T3采用P沟道开关管，采用IRF9530;所述开关管T2和所述开关管T4采用N沟道开关管，采用IRF640，所述N沟道开关管采用共漏极接法。
[0009]优选的，所述脉冲变压器二次侧输出信号与电容连接，起稳压作用，二极管和电阻的串并联电路是为了缩短电平转换时间，提高系统的动态性能。
[0010]优选的，所述IGBT晶体管设有栅极驱动电压，所述栅极驱动电压越大，通态压降和开通损耗会减小。
[0011 ]相对于现有技术的有益效果是，采用上述方案，本实用新型能够路设计简单，成本低，具有较高的性价比；能够适应焊机的不同场合。
【附图说明】
[0012]图1逆变电路主电路图；
[0013]图2开关管的理想触发脉冲波形；
[0014]图3分频电路图；
[0015]图4电气隔离电路图；
[0016]图5驱动信号电路图。
【具体实施方式】
[0017]为了便于理解本实用新型，下面结合附图和具体实施例，对本实用新型进行更详细的说明。附图中给出了本实用新型的较佳的实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。
[0018]需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本说明书所使用的术语“固定”、“一体成型”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
[0019]除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本实用新型。
[0020]如图1所示，本实用新型的一个实施例是:一种应用于CO2逆变焊机的驱动电路，包括主电路、分频电路、电气隔离电路、驱动信号电路;所述主电路为全桥逆变电路;所述主电路设有IGBT晶体管;所述IGBT晶体管用额定工作电压1200V、额定电流10A;所述IGBT晶体管设置有主开关管;所述主开关管设置有第一驱动开关管V1、第二驱动开关管V2、第三驱动开关管V3、第四驱动开关管V4;所述第一驱动开关管Vl与所述第四驱动开关管V4构成第一对桥臂;所述第二驱动开关管V2与所述第三驱动开关管V3构成第二对桥臂;所述第一驱动开关管Vl和所述第四驱动开关管V4同时导通，所述第一对桥臂和所述第二对桥臂各导通180度;所述第一对桥臂第二对桥臂成对的桥臂同时导通，两对交替各导通180度电流经过第一驱动开关管Vl时，当开关管VTl截止时，电感L中的电流继续流通，并感应出上负下正的电压，经二极管VDl向负载供电，同时给电容C充电由两个半桥电路组合而成。VTl和VT4为一对，VT2和VT3为另一对，成对的桥臂同时导通，两对交替各导通180度，VT2导通，tl时刻给VT2关断信号，给VTl导通信号，但电感性负载电流不能突变，所以VD2导通续流，当t3时刻1降至零时，VD2截止，VT2导通，1开始反向。同样，在t4时刻给VT2关断信号，给VTl导通信号后，VT2关断，VDl先导通续流，t5时刻Vl才导通。VTl或VT2导通时，1和Uo同方向，直流侧向负载提供能量。当VDl或VD2导通时，1和uo反向，电感中的储能向直流侧反馈，VDl、VD2称为反馈二极管，还起着1连续的作用，又称续流二极管。
[0021]优选的，所述分频电路是为了保证所述第一对桥臂和所述第二对桥臂中所述开关管通断互补，并且留有一定的死区时间，防止所述第一对桥臂和所述第二对桥臂直通形成电源短路;所述分频电路模块设置有与门电路模块和触发器;所述与门电路模块为CD4081元器件;所述触发器为⑶4027元器件。
[0022]优选的，所述触发器设置有输出端Q1、输出端、输入端K1、输入端Jl;所述输出端Ql反馈至所述输入端Kl;所述输出端反馈至所述输入端J1，由DSP输出的40KHZ的PWM信号加到所述触发器的时钟CLOCK端，产生两路相位相反的第一脉冲信号和第二脉冲信号，所述第一脉冲信号、第二脉冲信号与所述DSP的输出脉冲进行与运算，得到20KHz的P丽信号，驱动所述第一驱动开关管V1、第二驱动开关管V2。
[0023]优选的，所述电气隔离电路设置有光电耦合器、能驱动信号电平的推挽电路，所述光电耦合器的输出端与所述推挽电路连接。
[0024]优选的，所述驱动信号电路设有脉冲变压器，所述脉冲变压器的一次侧接入由开关管构成的H形电桥中，所述电桥设有开关管Tl、开关管T2、开关管T3、开关管T4;所述开关管Tl和所述开关管T3采用P沟道开关管，采用IRF9530;所述开关管T2和所述开关管T4采用N沟道开关管，采用IRF640，所述N沟道开关管采用共漏极接法。
[0025]优选的，所述脉冲变压器二次侧输出信号与电容连接，起稳压作用，二极管和电阻的串并联电路是为了缩短电平转换时间，提高系统的动态性能。
[0026]优选的，所述IGBT晶体管设有栅极驱动电压，所述栅极驱动电压越大，通态压降和开通损耗会减小。
[0027]相对于现有技术的有益效果是，采用上述方案，本实用新型能够路设计简单，成本低，具有较高的性价比；能够适应焊机的不同场合。
[0028]需要说明的是，上述各技术特征继续相互组合，形成未在上面列举的各种实施例，均视为本实用新型说明书记载的范围；并且，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。
【主权项】
1.一种应用于CO2逆变焊机的驱动电路，其特征在于;包括主电路、分频电路、电气隔离电路、驱动信号电路;所述主电路为全桥逆变电路;所述主电路设有IGBT晶体管;所述IGBT晶体管设置有主开关管;所述主开关管设置有第一驱动开关管V1、第二驱动开关管V2、第三驱动开关管V3、第四驱动开关管V4;所述第一驱动开关管Vl与所述第四驱动开关管V4构成第一对桥臂;所述第二驱动开关管V2与所述第三驱动开关管V3构成第二对桥臂;所述分频电路保证所述开关管通断互补；所述电气隔离电路实现强、弱电之间隔离，减少DSP输出与驱动电路之间相互干扰;获取所述IGBT晶体管可靠关断和导通的栅极驱动信号的所述驱动信号电路。2.按照权利要求1所述的一种应用于CO2逆变焊机的驱动电路，其特征在于:所述分频电路是为了保证所述第一对桥臂和所述第二对桥臂中所述开关管通断互补，并且留有一定的死区时间，防止所述第一对桥臂和所述第二对桥臂直通形成电源短路;所述分频电路模块设置有与门电路模块和触发器;所述与门电路模块为CD4081元器件;所述触发器为CD4027元器件。3.按照权利要求2所述的一种应用于CO2逆变焊机的驱动电路，其特征在于;所述触发器设置有输出端Ql、输出端、输入端Kl、输入端Jl;所述输出端Ql反馈至所述输入端Kl;所述输出端反馈至所述输入端Jl，由DSP输出的40KHz的PWM信号加到所述触发器的时钟CLOCK端，产生两路相位相反的第一脉冲信号和第二脉冲信号，所述第一脉冲信号、第二脉冲信号与所述DSP的输出脉冲进行与运算，得到20KHz的P丽信号，驱动所述第一驱动开关管V1、第二驱动开关管V2。4.根据权利要求1所述的一种应用于CO2逆变焊机的驱动电路，其特征在于:所述电气隔离电路设置有光电耦合器、能驱动信号电平的推挽电路，所述光电耦合器的输出端与所述推挽电路连接。5.根据权利要求1所述的一种应用于CO2逆变焊机的驱动电路，其特征在于:所述驱动信号电路设有脉冲变压器，所述脉冲变压器的一次侧接入由开关管构成的H形电桥中，所述电桥设有开关管Tl、开关管T2、开关管T3、开关管T4;所述开关管Tl和所述开关管T3采用P沟道开关管，采用IRF9530;所述开关管T2和所述开关管T4采用N沟道开关管，采用IRF640，所述N沟道开关管采用共漏极接法。6.根据权利要求5所述的一种应用于CO2逆变焊机的驱动电路，其特征在于，所述脉冲变压器二次侧输出信号与电容连接，起稳压作用，二极管和电阻的串并联电路是为了缩短电平转换时间，提高系统的动态性能。7.根据权利要求1所述的一种应用于CO2逆变焊机的驱动电路，其特征在于，所述IGBT晶体管设有栅极驱动电压，所述栅极驱动电压越大，通态压降和开通损耗会减小。
【文档编号】H02M7/5387GK205520013SQ201620225047
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年3月23日
【发明人】王红玲
【申请人】许昌学院