一种用于PWM功率控制的驱动电路的制作方法

文档序号:12184366阅读:243来源:国知局

本发明涉及一种驱动电路,具体是一种用于PWM功率控制的驱动电路。



背景技术:

在现有的智能家居LED智能灯控环节中,PWM功率控制是供电质量保证的基础环节,决定着整个供电质量的稳定性。目前的PWM功率控制,采用市面上主流的PWM整流器,适用于电流信号的整体处理,缺乏对于电流信号的清晰划分和精确控制,无法满足现有智能控制系统对于PWM控制精细化、稳定化的要求。



技术实现要素:

为了解决上述问题,本发明提供了一种用于PWM功率控制的驱动电路,通过对电流信号中不同部分的单独处理后,在将电流信号整合输出,大大提高了PWM控制的准确度和稳定性。

本发明采用以下技术方案:一种用于PWM功率控制的驱动电路,其特征在于,包括交流正半周斩波信号输入电路、交流负半周斩波信号输入电路、交流负半周续流信号输入电路、交流正半周续流信号输入电路、交流信号输出电路,正半周斩波信号输入电路、交流负半周斩波信号输入电路、交流负半周续流信号输入电路、交流正半周续流信号输入电路的输入端分别输入正半周斩波信号、交流负半周斩波信号、交流负半周续流信号、交流正半周续流信号,正半周斩波信号输入电路、交流负半周斩波信号输入电路、交流负半周续流信号输入电路、交流正半周续流信号输入电路的输出端分别连接交流信号输出电路的控制端,交流信号输出电路输入端连接交流信号AC_L_INPUT,交流信号输出电路输出端输出处理后的交流信号。

进一步的,所述的正半周斩波信号输入电路包括光耦U1,光耦U1第二引脚接电压VCC,光耦U1第三引脚通过电阻R1接正半周斩波信号PWM_1,光耦U1第五引脚接地,光耦U1第八引脚接电压Vdrv1,光耦U1第六引脚和第七引脚均接电阻R7一端,电阻R7另一端分别接三极管Q1基极、三极管Q2基极,三极管Q1集电极接电压Vdrv1,三极管Q1发射极分别接交流信号输出电路控制端、三极管Q2发射极,三极管Q2集电极接地。

进一步的,所述的负半周斩波信号输入电路包括光耦U2,光耦U2第二引脚接电压VCC,光耦U1第三引脚通过电阻R2接负半周斩波信号PWM_2,光耦U2第五引脚接地,光耦U2第八引脚接电压Vdrv1,光耦U2第六引脚和第七引脚均接电阻R8一端,电阻R8另一端分别接三极管Q3基极、三极管Q4基极,三极管Q3集电极接电压Vdrv1,三极管Q3发射极分别接交流信号输出电路控制端、三极管Q4发射极,三极管Q4集电极接地。

进一步的,所述的负半周续流信号输入电路包括光耦U3,光耦U3第二引脚接电压VCC,光耦U3第三引脚通过电阻R3接负半周续流信号PWM_3,光耦U3第五引脚接地,光耦U3第八引脚接电压Vdrv2,光耦U3第六引脚和第七引脚均接电阻R9一端,电阻R9另一端分别接三极管Q5基极、三极管Q6基极,三极管Q5集电极接电压Vdrv2,三极管Q5发射极分别接交流信号输出电路控制端、三极管Q6发射极,三极管Q6集电极接地。

进一步的,所述的正半周续流信号输入电路包括光耦U4,光耦U4第二引脚接电压VCC,光耦U4第三引脚通过电阻R3接正半周续流信号PWM_4,光耦U4第五引脚接地,光耦U4第八引脚接电压Vdrv2,光耦U4第六引脚和第七引脚均接电阻R12一端,电阻R12另一端分别接三极管Q7基极、三极管Q8基极,三极管Q7集电极接电压Vdrv2,三极管Q7发射极分别接交流信号输出电路控制端、三极管Q8发射极,三极管Q8集电极接地。

进一步的,光耦U1、光耦U2、光耦U3、光耦U4均采用TLP250芯片。

进一步的,三极管Q1-Q8均采用SS8550三极管。

进一步的,所述的交流信号输出电路包括GB1、GB2、GB3、GB4四个IGBT,GB1的集电极分别接二极管D1负极、交流信号AC_L_INPUT,二极管D1正极接地,GB1发射极接地,GB1门极分别接二极管D2负极、电阻R13一端,二极管D2正极接地,电阻R13另一端接地;GB2的集电极分别接二极管D6负极、信号AC_L_PWM,二极管D6正极接地,GB2发射极接地,GB2门极分别接二极管D2负极、电阻R14一端,二极管D3正极接地,电阻R14另一端接地;GB3的集电极分别接二极管D7负极、信号AC_L_PWM,二极管D7正极接地,GB3发射极接地,GB3门极分别接二极管D4负极、电阻R15一端,二极管D4正极接地,电阻R15另一端接地;GB4的集电极分别接二极管D8负极、信号AC_N,二极管D8正极接地,GB4发射极接地,GB4门极分别接二极管D5负极、电阻R16一端,二极管D5正极接地,电阻R16另一端接地;二极管D2正极通过电阻R10接稳压二极管Z1负极,稳压二极管Z1正极接地,稳压二极管Z1负极通过电阻R5接电压Vdrv1,二极管D4正极通过电阻R11接稳压二极管Z2负极,稳压二极管Z2正极接地,稳压二极管Z2负极通过电阻R6接电压Vdrv2。

进一步的,GB1、GB2、GB3、GB4四个IGBT的型号均为G60N100。

本发明的有益效果是:PWM1为交流正半周斩波信号,PWM2为交流负半周斩波信号,PWM3为交流负半周续流信号,PWM4为交流正半周续流信号,PWM1、PWM2、PWM3、PWM4四路PWM信号分别经过光耦U1、U2、U3、U4进行光电耦合,再由光耦U1、U2、U3、U4的次级输出,分别经过驱动三极管Q1和Q2、Q3和Q4、Q5和Q6、Q7和Q8来驱动GB1、GB2、GB3、GB4。整个控制过程对电流信号中不同部分的单独处理后,在将斩波信号与交流信号AC_L_INPUT整合输出,大大提高了PWM控制的准确度和稳定性。

附图说明

图1是本发明的电路原理图。

具体实施方式

如图1所示的一种用于PWM功率控制的驱动电路,包括交流正半周斩波信号输入电路、交流负半周斩波信号输入电路、交流负半周续流信号输入电路、交流正半周续流信号输入电路、交流信号输出电路。

正半周斩波信号输入电路包括光耦U1,光耦U1第二引脚接电压VCC,光耦U1第三引脚通过电阻R1接正半周斩波信号PWM_1,光耦U1第五引脚接地,光耦U1第八引脚接电压Vdrv1,光耦U1第六引脚和第七引脚均接电阻R7一端,电阻R7另一端分别接三极管Q1基极、三极管Q2基极,三极管Q1集电极接电压Vdrv1,三极管Q1发射极分别接交流信号输出电路控制端、三极管Q2发射极,三极管Q2集电极接地。

负半周斩波信号输入电路包括光耦U2,光耦U2第二引脚接电压VCC,光耦U1第三引脚通过电阻R2接负半周斩波信号PWM_2,光耦U2第五引脚接地,光耦U2第八引脚接电压Vdrv1,光耦U2第六引脚和第七引脚均接电阻R8一端,电阻R8另一端分别接三极管Q3基极、三极管Q4基极,三极管Q3集电极接电压Vdrv1,三极管Q3发射极分别接交流信号输出电路控制端、三极管Q4发射极,三极管Q4集电极接地。

负半周续流信号输入电路包括光耦U3,光耦U3第二引脚接电压VCC,光耦U3第三引脚通过电阻R3接负半周续流信号PWM_3,光耦U3第五引脚接地,光耦U3第八引脚接电压Vdrv2,光耦U3第六引脚和第七引脚均接电阻R9一端,电阻R9另一端分别接三极管Q5基极、三极管Q6基极,三极管Q5集电极接电压Vdrv2,三极管Q5发射极分别接交流信号输出电路控制端、三极管Q6发射极,三极管Q6集电极接地。

正半周续流信号输入电路包括光耦U4,光耦U4第二引脚接电压VCC,光耦U4第三引脚通过电阻R3接正半周续流信号PWM_4,光耦U4第五引脚接地,光耦U4第八引脚接电压Vdrv2,光耦U4第六引脚和第七引脚均接电阻R12一端,电阻R12另一端分别接三极管Q7基极、三极管Q8基极,三极管Q7集电极接电压Vdrv2,三极管Q7发射极分别接交流信号输出电路控制端、三极管Q8发射极,三极管Q8集电极接地。

上述的光耦U1、光耦U2、光耦U3、光耦U4均采用TLP250芯片,三极管Q1-Q8均采用SS8550三极管。

交流信号输出电路包括GB1、GB2、GB3、GB4四个IGBT,GB1、GB2、GB3、GB4四个IGBT的型号均为G60N100。GB1的集电极分别接二极管D1负极、交流信号AC_L_INPUT,二极管D1正极接地,GB1发射极接地,GB1门极分别接二极管D2负极、电阻R13一端,二极管D2正极接地,电阻R13另一端接地;GB2的集电极分别接二极管D6负极、信号AC_L_PWM,二极管D6正极接地,GB2发射极接地,GB2门极分别接二极管D2负极、电阻R14一端,二极管D3正极接地,电阻R14另一端接地;GB3的集电极分别接二极管D7负极、信号AC_L_PWM,二极管D7正极接地,GB3发射极接地,GB3门极分别接二极管D4负极、电阻R15一端,二极管D4正极接地,电阻R15另一端接地;GB4的集电极分别接二极管D8负极、信号AC_N,二极管D8正极接地,GB4发射极接地,GB4门极分别接二极管D5负极、电阻R16一端,二极管D5正极接地,电阻R16另一端接地;二极管D2正极通过电阻R10接稳压二极管Z1负极,稳压二极管Z1正极接地,稳压二极管Z1负极通过电阻R5接电压Vdrv1,二极管D4正极通过电阻R11接稳压二极管Z2负极,稳压二极管Z2正极接地,稳压二极管Z2负极通过电阻R6接电压Vdrv2。

整个电路的工作原理为:

PWM1为交流正半周斩波信号,PWM2为交流负半周斩波信号,PWM3为交流负半周续流信号,PWM4为交流正半周续流信号,PWM1、PWM2、PWM3、PWM4四路PWM信号分别经过光耦U1、U2、U3、U4进行光电耦合,再由光耦U1、U2、U3、U4的次级输出,分别经过驱动三极管Q1和Q2、Q3和Q4、Q5和Q6、Q7和Q8来驱动GB1、GB2、GB3、GB4。

交流信号AC_L_INPUT为正半周时,PWM1输出PWM斩波信号,交流信号AC_L_INPUT经过PWM1的斩波调制,通过二极管D6输出,此时GB4持续导通和D7组成正半周续流电路;交流信号AC_L_INPUT为负半周时,PWM2输出PWM斩波信号,交流信号AC_L_INPUT经过PWM2的斩波调制,通过二极管D1输出,此时GB3持续导通和D8组成负半周续流电路;R5和Z1、R6和Z6分别产生GB1和GB2、GB3和GB4工作的关断负压产生电路;R13和D2、R14和D3、R15和D4、R16和D5分别构成GB1、GB2、GB3、GB4的栅极保护电路。

应当指出,以上所述具体实施方式可以使本领域的技术人员更全面地理解本发明的具体结构,但不以任何方式限制本发明创造。因此,尽管说明书及附图和实施例对本发明创造已进行了详细的说明,但是,本领域技术人员应当理解,仍然可以对本发明创造进行修改或者等同替换;而一切不脱离本发明创造的精神和范围的技术方案及其改进,其均涵盖在本发明创造专利的保护范围当中。

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