专利名称：一种逆变器单桥臂驱动电路及其应用电路的制作方法
技术领域：
本申请涉及电力电子技术领域，特别涉及一种逆变器单桥臂驱动电路及其应用电路。
背景技术：
参考图1，其为单相逆变器采用全桥式逆变电路的拓扑图，其中，该单相逆变器含有两组桥臂电路，每组桥臂电路含有上、下两组不共地的功率开关器件。在该单相逆变器进行工作时，每组功率开关器件均需要一路独立的驱动脉冲信号，且每组桥臂即逆变桥的上下两组的功率开关器件的驱动脉冲信号必须互补，即每组桥臂的上下两路驱动脉冲信号不能同时出现高电平，否则，会导致每组桥臂的功率开关器件发生共态导通，发生短路。因此，单相逆变器中每组桥臂的用于生成驱动脉冲信号的驱动电路，是保证单相逆变器可靠运行 的关键。目前，低成本的单片机逆变桥驱动电路没有专用的PWM输出端口，无法直接产生能够保证单相逆变器可靠运行的四路驱动脉冲信号，由此降低了逆变桥的可靠性。而常见的单相逆变器采用高性能单片机、DSP等智能器件、专用的驱动1C，通过程序设计可直接获取四路脉冲宽度调制PWM(Pulse Width Modulation)驱动脉冲信号驱动两组逆变桥，得到理想的单相正弦波输出波形，但这些器件的成本较高，难以在低成本小功率的逆变器上广泛运用。
实用新型内容本申请所要解决的技术问题是，提供一种逆变器单桥臂驱动电路及其应用电路，用以解决由于现有低成本的单片机逆变桥驱动电路没有专用的PWM输出端口，无法直接产生能够保证单相逆变器可靠运行的四路驱动脉冲信号，并由此降低了逆变桥的可靠性的技术问题；以及用于解决现有的逆变器驱动电路在保证单相逆变器可靠运行的前提下，成本较高，无法在低成本小功率的逆变器上广泛运用的技术问题。本申请提供了一种逆变器单桥臂驱动电路，包括接收两路PWM信号，生成高电平非重叠的第一脉冲控制信号和第二脉冲控制信号，并将所述第一脉冲控制信号和所述第二脉冲控制信号分别通过第一输出端和第二输出端进行传输的脉冲互锁电路；分别与所述脉冲互锁电路的第一输出端和第二输出端相连接，分别接收所述第一脉冲控制信号和所述第二脉冲控制信号，生成第一驱动脉冲信号和第二驱动脉冲信号，并将所述第一驱动脉冲信号和所述第二驱动脉冲信号分别通过该逆变器单桥臂驱动电路的第一输出端和第二输出端进行传输的第一隔离驱动电路和第二隔离驱动电路。上述逆变器单桥臂驱动电路，优选地，所述脉冲互锁电路包括异或门、第一与门和第二与门，其中所述异或门的第一输入端和第二输入端分别与所述两路PWM信号相连接；[0011]所述异或门的输出端分别与所述第一与门的第一输入端和所述第二与门的第一输入端相连接；所述第一与门的第二输入端和所述第二与门的第二输入端分别与所述两路PWM
信号相连接。上述逆变器单桥臂驱动电路，优选地，所述第一隔离驱动电路包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第一三极管Tl、第二三极管T2、第三三极管T3、第四三极管T4、第一二极管Dl和第一光电耦合器NI，所述第一光电耦合器NI包括四个引出端，其中所述脉冲互锁电路的第一输出端通过所述第一电阻Rl与所述第一三极管Tl的第一端相连；·[0015]正向输入电压VCC通过所述第二电阻R2与所述第一光电耦合器NI的第一引出端相连接；所述第一光电耦合器NI的第二引出端与所述第一三极管Tl的第二端相连接；所述第二三极管T2的第二端、所述第四电阻R4的第一端与所述第三电阻R3的第一端相连接，并接至电源El ；所述第三三极管T3的第一端、所述第三电阻R3的第二端和所述第一光电耦合器NI的第三引出端相连接；所述第三三极管T3的第三端、所述第一光电耦合器NI的第四引出端、所述第一二极管Dl的阳极、所述第四三极管T4的第二端相连接，并接至电源El的地；所述第四电阻R4的第二端、所述第三三极管T3第二端、所述第一二极管Dl的阴极、所述第二三极管T2的第一端和所述第四三极管T4的第一端相连接；所述第一三极管Tl的第三端接电源VCC的地；所述第二三极管T2的第三端与所述第四三极管T4的第三端相连接，并与该逆变器单桥臂驱动电路的第一输出端相连接。上述逆变器单桥臂驱动电路，优选地，所述第二隔离驱动电路包括第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第五三极管T5、第六三极管T6、第七三极管T7、第八三极管T8、第二二极管D2和第二光电耦合器N2，所述第二光电耦合器N2包括四个引出端，其中所述脉冲互锁电路的第二输出端通过所述第五电阻R5与所述第五三极管T5的第一端相连；正向输入电压VCC通过所述第六电阻R6与所述第二光电耦合器N2的第一引出端相连接；所述第二光电耦合器N2的第二引出端与所述第五三极管T5的第二端相连接；所述第六三极管T6的第二端、所述第七电阻R7的第一端与所述第八电阻R8的第一端相连接，并接电源E2 ；所述第七三极管T7的第一端、所述第七电阻R7的第二端和所述第二光电耦合器N2的第三引出端相连接；所述第七三极管T7的第三端、所述第二二极管D2的阳极、所述第八三极管T8的第二端、所述第二光电耦合器N2的第四引出端相连接，并接至电源E2的地；[0030]所述第八电阻R8的第二端、所述第七三极管T7的第二端、所述第二二极管D2的阴极、所述第六三极管T6的第一端和所述第八三极管T8的第一端相连接； 所述第五三极管T5的第三端接电源VCC的地；所述第六三极管T6的第三端与所述第八三极管T8的第三端相连接，并与该逆变器单桥臂驱动电路的第二输出端相连接。上述逆变器单桥臂驱动电路，优选地，所述第一三极管Tl、所述第二三极管T2和所述第三三极管T3为NPN三极管，所述第一端均为基极，所述第二端均为集电极，所述第三端均为发射极。 上述逆变器单桥臂驱动电路，优选地，所述第四三极管T4为PNP三极管，所述第一端为基极，所述第二端为集电极，所述第三段为发射极。上述逆变器单桥臂驱动电路，优选地，所述第五三极管T5、所述第六三极管T6和所述第七三极管T7为NPN三极管，所述第一端均为基极，所述第二端均为集电极，所述第三端均为发射极。上述逆变器单桥臂驱动电路，优选地，所述第八三极管T8为PNP三极管，所述第一端为基极，所述第二端为集电极，所述第三段为发射极。本申请还提供了一种逆变器单桥臂驱动电路的应用电路，包括至少两个如上述任意一项所述的逆变器单桥臂驱动电路，其中所述至少两个单桥臂驱动电路的各输出端分别与单相逆变器或多相逆变器的各组功率开关器件的输入端相连接。由上述可知，相对于现有技术中由于低成本的单片机逆变桥驱动电路没有专用的PWM输出端口，无法直接产生能够保证单相逆变器可靠运行的四路驱动脉冲信号，由此导致逆变桥的可靠性降低的技术问题，本申请提供的逆变器单桥臂驱动电路及其应用电路由脉冲互锁电路和隔离驱动电路组成，通过脉冲互锁电路中使得脉冲互锁电路的两路输出信号在高电平处不会出现重新现象，实现了两路高电平非重叠PWM信号输出，避免了当出现高电平重叠时引起的功率开关器件发生共态导通，从而发生短路的情况，保证了逆变器运行的可靠性。进一步地，相对于现有技术中的驱动电路成本较高，无法在低成本小功率的逆变器上应用的技术问题，本申请提供的逆变器单桥臂驱动电路及其应用电路由常见的电阻、二极管、三极管和光电耦合器组成，由此，在保证逆变器可靠运行的前提下，成本较低，能够在低成本小功率的逆变器上广泛应用。当然，实施本申请的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图I为现有单相逆变器采用全桥式逆变电路的拓扑图；图2为本申请实施例一提供的一种逆变器单桥臂驱动电路的结构示意图；[0045]图3为本申请实施例一中所述PWMl信号和PWM2信号及所述PWMDl信号和PWMD2信号的高低电平分布示意图；图4为本申请实施例二提供的一种逆变器单桥臂驱动电路的部分拓扑图；图5为本申请实施例三提供的一种逆变器单桥臂驱动电路的部分拓扑图；图6为本申请实施例三提供的一种逆变器单桥臂驱动电路的另一部分拓扑图；图7为本申请实施例三提供的一种逆变器单桥臂驱动电路的整体拓扑图图8为本申请实施例四应用于单相逆变器的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。参考图2，其示出了本申请实施例一提供的一种逆变器单桥臂驱动电路的结构示意图，所述逆变器单桥臂驱动电路包括接收两路PWM信号，生成高电平非重叠的第一脉冲控制信号和第二脉冲控制信号，并将所述第一脉冲控制信号和所述第二脉冲控制信号分别通过第一输出端和第二输出端进行传输的脉冲互锁电路201 ；分别与所述脉冲互锁电路的第一输出端和第二输出端相连接，分别接收所述第一脉冲控制信号和所述第二脉冲控制信号，生成第一驱动脉冲信号和第二驱动脉冲信号，并将所述第一驱动脉冲信号和所述第二驱动脉冲信号分别通过该逆变器单桥臂驱动电路的第一输出端和第二输出端进行传输的第一隔离驱动电路202和第二隔离驱动电路203。所述脉冲互锁电路201接收到所述两路PWM信号之后，利用所述两路PWM信号生成高电平非重叠的第一脉冲控制信号和第二脉冲控制信号，将所述第一脉冲控制信号通过第一输出端进行传输，并将所述第二脉冲控制信号通过第二输出端进行传输。所述第一隔离驱动电路202与所述脉冲互锁电路201的第一输出端相连接，接收所述第一脉冲控制信号，生成第一驱动脉冲信号，并将所述第一驱动脉冲信号通过该逆变器单桥臂驱动电路的第一输出端进行传输。所述第二隔离驱动电路203与所述脉冲互锁电路201的第二输出端相连接，接收所述第二脉冲控制信号，生成第二驱动脉冲信号，并将所述第二驱动脉冲信号通过该逆变器单桥臂驱动电路的第二输出端进行传输。其中，所述两路PWM信号分别为PWMl信号和PWM2信号，所述脉冲互锁电路201接收所述PWMl信号和所述PWM2信号，经过电路转换之后，生成所述第一脉冲控制信号和所述第二脉冲控制信号，即PWMDl信号和PWMD2信号，所述PWMDl信号和所述PWMD2信号的高电平不重叠，即所述两路脉冲控制信号不会同时出现高电平。其中，驱动输入信号即所述两路PWM信号可以来自于单片机，还可以来自于模拟控制电路。例如，参考图3，其示出了本申请实施例一所述脉冲互锁电路输入信号PWMl信号和P丽2信号及其输出信号PWMDl信号和PWMD2信号的高低电平分布示意图。其中，所述PWMl信号对应所述PWMDl信号，所述PWM2信号对应所述PWMD2信号，在图中A处，PWMl信号异常变宽且与所述PWM2信号的高电平重叠，即同时出现高电平，而所述脉冲互锁电路输出的PWMDl信号和PWMD2信号均为低电平；在图中B处，所述PWM2信号出现干扰信号，与所述PWMl信号的高电平重叠，即同时出现高电平，而所述脉冲互锁电路输出的PWMDl信号和PWMD2信号均为低电平。需要说明的是，本申请实施例一适用于方波逆变器(修正正弦波)、SPWM正弦波逆变器、智能化车载正弦波和户用光伏发电正弦波。由上述可知，相对于现有技术中由于低成本的单片机逆变桥驱动电路没有专用的PWM输出端口，无法直接产生能够保证单相逆变器可靠运行的四路驱动脉冲信号，由此导致逆变桥的可靠性降低的技术问题，本申请提供的逆变器单桥臂驱动电路由脉冲互锁电路和隔离驱动电路组成，通过脉冲互锁电路使得脉冲互锁电路的两路输出信号在高电平处不会出现重新现象，实现了两路高电平非重叠PWM信号输出，避免了当出现高电平重叠时引起
的功率开关器件发生共态导通，从而发生短路的情况，保证了逆变器运行科可靠性。参考图4，其示出了本申请实施例二提供的一种逆变器单桥臂驱动电路的部分拓扑图，所述逆变器单桥臂驱动电路包括脉冲互锁电路201、第一隔离驱动电路202和第二隔离驱动电路203，其中，所述第一隔离驱动电路202和第二隔离驱动电路203与本申请实施例一中所述一致，所述脉冲互锁电路201包括异或门211、第一与门212和第二与门213，其中所述异或门211的第一输入端2111和第二输入端2112分别与所述两路PWM信号相连接；所述异或门211的输出端2113分别与所述第一与门212的第一输入端2121和所述第二与门213的第一输入端2131相连接；所述第一与门212的第二输入端2122和所述第二与门213的第二输入端2132分别与所述两路PWM信号相连接。其中，所述第一与门212的输出端即该脉冲互锁电路的第一输出端214，所述第二与门213的输出端即该脉冲互锁电路的第二输出端215。其中，所述两路PWM信号与本申请实施例一种的两路PWM信号一致，为PWMl信号和PWM2信号。所述PWMl信号和PWM2信号经过所述异或门211、所述第一与门212和所述第二与门213的逻辑预算之后，输出两路脉冲控制信号，即第一脉冲控制信号PMWDl信号和第二脉冲控制信号PWMD2信号，所述PWMDl信号和PWMD2信号分别通过所述脉冲互锁电路201的第一输出端214和第二输出端215进行传输。例如，如图3，在图中A处，PWMl信号异常变宽且与所述PWM2信号的高电平重叠，即同时出现高电平，通过所述异或门、第一与门和第二与门进行逻辑运算，使得所述脉冲互锁电路输出的PWMDl信号和PWMD2信号均为低电平；在图中B处，所述PWM2信号出现干扰信号，与所述PWMl信号的高电平重叠，即同时出现高电平，通过所述异或门、第一与门和第二与门进行逻辑运算，使得所述脉冲互锁电路输出的PWMDl信号和PWMD2信号均为低电平。由上述可知，相对于现有技术中由于低成本的单片机逆变桥驱动电路没有专用的PWM输出端口，无法直接产生能够保证单相逆变器可靠运行的四路驱动脉冲信号，由此导致逆变桥的可靠性降低的技术问题，本申请实施例二提供的逆变器单桥臂驱动电路由脉冲互锁电路和隔离驱动电路组成，通过脉冲互锁电路中的异或门和与门，使得脉冲互锁电路的两路输出信号在高电平处不会出现重新现象，实现了两路高电平非重叠PWM信号输出，避免了当出现高电平重叠时引起的功率开关器件发生共态导通，从而发生短路的情况，保证了逆变器运行科可靠性。参考图5，其示出了本申请实施例三提供的一种逆变器单桥臂驱动电路的部分拓扑图，所述逆变器单桥臂驱动电路包括脉冲互锁电路201、第一隔离驱动电路202和第二隔离驱动电路203，其中，所述脉冲互锁电路201与本申请实施例一中所述一致，所述第一隔离驱动电路202包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第一三极管Tl、第二三极管T2、第三三极管T3、第四三极管T4、第一二极管Dl和第一光电耦合器NI，所述第一光电耦合器NI包括四个引出端，其中所述脉冲互锁电路201的第一输出端214通过所述第一电阻Rl与所述第一三极管Tl的第一端相连； 正向输入电压VCC通过所述第二电阻R2与所述第一光电耦合器NI的第一引出端Sll相连接；所述第一光电耦合器NI的第二引出端S12与所述第一三极管Tl的第二端相连接;所述第二三极管T2的第二端、所述第三电阻R3的第一端与所述第四电阻R4的第一端相连接，并接至电源El ；所述第三三极管T3的第一端、所述第三电阻R3的第二端和所述第一光电耦合器NI的第三引出端S13相连接；所述第三三极管T3的第三端、所述第一光电耦合器NI的第四引出端S14、所述第一二极管Dl的阳极、所述第四三极管T4的第二端相连接，并接至电源El的地ElG ；所述第四电阻R4的第二端、所述第三三极管T3的第二端、所述第一二极管Dl的阴极、所述第二三极管T2的第一端和所述第四三极管T4的第一端相连接； 所述第一三极管Tl的第三端接电源VCC的地GND ；所述第二三极管T2的第三端与所述第四三极管T4的第三端相连接，并与该逆变器单桥臂驱动电路的第一输出端01相连接。其中，优选地，所述第一三极管Tl、所述第二三极管T2和所述第三三极管T3为NPN三极管，所述第一端均为基极，所述第二端均为集电极，所述第三端均为发射极。其中，优选地，所述第四三极管T4为PNP三极管，所述第一端为基极，所述第二端为集电极，所述第三段为发射极。其中，所述PWMl信号的高电平经过所述脉冲互锁电路201后至所述第一电阻Rl使所述第一三极管Tl导通，所述第一光电耦合器NI工作，其第二引出端S12即集电极变为低电平，此时所述第三三极管T3、所述第一电阻R1、所述第二电阻R2构成反相器，所述第三三极管T3的集电极变高电平；所述第二三极管T2、所述第四三极管T4组成射极跟随器，所述第一隔离驱动电路202输出高电平。同理，所述PWMl为低电平时，所述第一隔离驱动电路202输出低电平。参考图6，其示出了本申请实施例三的另一部分拓扑图，本申请实施例三中，所述第二隔离驱动电路203可以包括第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第五三极管T5、第六三极管T6、第七三极管T7、第八三极管T8、第二二极管D2和第二光电耦合器N2，所述第二光电耦合器N2包括四个引出端，其中所述脉冲互锁电路201的第二输出端215通过所述第五电阻R5与所述第五三极管T5的第一端相连；正向输入电压VCC通过所述第六电阻R6与所述第二光电耦合器N2的第一引出端S21相连接；所述第二光电耦合器N2的第二引出端S22与所述第五三极管T5的第二端相连接; 所述第六三极管T6的第二端、所述第七电阻R7的第一端与所述第八电阻R8的第一端相连接，并接电源E2 ；所述第七三极管T7的第一端、所述第七电阻R7的第二端和所述第二光电耦合器N2的第三引出端S23相连接；所述第七三极管T7的第三端、所述第二二极管D2的阳极与所述第八三极管T8的第二端、所述第二光电耦合器N2的第四引出端S24相连接，并接至电源E2的地E2G ；所述第八电阻R8的第二端、所述第七三极管T7的第二端、所述第二二极管D2的阴极、所述第六三极管T6的第一端和所述第八三极管T8的第一端相连接；所述第五三极管T5的第三端接电源VCC的地GND ；所述第六三极管T6的第三端与所述第八三极管T8的第三端相连接，并与该逆变器单桥臂驱动电路的第二输出端02相连接。其中，优选地，所述第五三极管T5、所述第六三极管T6和所述第七三极管T7为NPN三极管，所述第一端均为基极，所述第二端均为集电极，所述第三端均为发射极。其中，优选地，第八三极管T8为PNP三极管，所述第一端为基极，所述第二端为集电极，所述第三段为发射极。其中，所述PWM2信号的高电平经过所述脉冲互锁电路201后至所述第五电阻R5使所述第五三极管T5导通，所述第二光电耦合器N2工作，其第二引出端S22即集电极变为低电平，此时所述第七三极管T7、所述第五电阻R5、所述第六电阻R6构成反相器，所述第七三极管T7的集电极变高电平；所述第六三极管T6、所述第八三极管T8组成射极跟随器，所述第二隔离驱动电路203输出高电平。同理，所述PWM2为低电平时，所述第一隔离驱动电路203输出低电平。参考图7，其示出了本申请实施例三提供的一种逆变器单桥臂驱动电路的整体拓扑图，所述逆变器单桥臂驱动电路包括脉冲互锁电路201、第一隔离驱动电路202和第二隔离驱动电路203，其中所述脉冲互锁电路201包括异或门211、第一与门212和第二与门213，其中所述异或门211的第一输入端2111和第二输入端2112分别与所述两路PWM信号相连接；所述异或门211的输出端2113分别与所述第一与门212的第一输入端2121和所述第二与门213的第一输入端2131相连接；所述第一与门212的第二输入端2122和所述第二与门213的第二输入端2132分别与所述两路PWM信号相连接。所述第一隔离驱动电路202包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第一三极管Tl、第二三极管T2、第三三极管T3、第四三极管T4、第一二极管Dl和第一光电耦合器NI，所述第一光电耦合器NI包括四个引出端，其中所述脉冲互锁电路201的第一输出端214通过所述第一电阻Rl与所述第一三极管Tl的第一端相连；正向输入电压VCC通过所述第二电阻R2与所述第一光电耦合器NI的第一引出端Sll相连接；所述第一光电耦合器NI的第二引出端S12与所述第一三极管Tl的第二端相连接;所述第二三极管T2的第二端、所述第三电阻R3的第一端与所述第四电阻R4的第一端相连接，并接至电源El ；所述第三三极管T3的第一端、所述第三电阻R3的第二端和所述第一光电耦合器NI的第三引出端S13相连接；所述第三三极管T3的第三端、所述第一光电耦合器NI的第四引出端S14、所述第一二极管Dl的阳极、所述第四三极管T4的第二端相连接，并接至电源El的地ElG ；所述第四电阻R4的第二端、所述第三三极管T3的第二端、所述第一二极管Dl的阴极、所述第二三极管T2的第一端和所述第四三极管T4的第一端相连接；所述第一三极管Tl的第三端接电源VCC的地GND ；所述第二三极管T2的第三端与所述第四三极管T4的第三端相连接，并与该逆变器单桥臂驱动电路的第一输出端01相连接。所述第二隔离驱动电路203可以包括第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第五三极管T5、第六三极管T6、第七三极管T7、第八三极管T8、第二二极管D2和第二光电耦合器N2，所述第二光电耦合器N2包括四个引出端，其中所述脉冲互锁电路201的第二输出端215通过所述第五电阻R5与所述第五三极管T5的第一端相连；正向输入电压VCC通过所述第六电阻R6与所述第二光电耦合器N2的第一引出端S21相连接；所述第二光电耦合器N2的第二引出端S22与所述第五三极管T5的第二端相连接;所述第六三极管T6的第二端、所述第七电阻R7的第一端与所述第八电阻R8的第一端相连接，并接电源E2 ；所述第七三极管T7的第一端、所述第七电阻R7的第二端和所述第二光电耦合器N2的第三引出端S23相连接；所述第七三极管T7的第三端、所述第二二极管D2的阳极与所述第八三极管T8的第二端、所述第二光电耦合器N2的第四引出端S24相连接，并接至电源E2的地E2G ；所述第八电阻R8的第二端、所述第七三极管T7的第二端、所述第二二极管D2的阴极、所述第六三极管T6的第一端和所述第八三极管T8的第一端相连接；所述第五三极管T5的第三端接电源VCC的地GND ；所述第六三极管T6的第三端与所述第八三极管T8的第三端相连接，并与该逆变器单桥臂驱动电路的第二输出端02相连接。由上述可知，相对于现有技术中由于低成本的单片机逆变桥驱动电路没有专用的PWM输出端口，无法直接产生能够保证单相逆变器可靠运行的四路驱动脉冲信号，由此导致逆变桥的可靠性降低的技术问题，本申请实施例三提供的逆变器单桥臂驱动电路由脉冲互锁电路和隔离驱动电路组成，通过脉冲互锁电路中使得脉冲互锁电路的两路输出信号在高电平处不会出现重新现象，实现了两路高电平非重叠PWM信号输出，避免了当出现高电平 重叠时引起的功率开关器件发生共态导通，从而发生短路的情况，保证了逆变器运行可靠性。进一步地，相对于现有技术中的驱动电路成本较高，无法在低成本小功率的逆变器上应用的技术问题，本申请实施例三提供的逆变器单桥臂驱动电路由常见的电阻、二极管、三极管和光电耦合器组成，由此，在保证逆变器可靠运行的前提下，成本较低，能够在低成本小功率的逆变器上广泛应用。本申请实施例四还提供了一种逆变器单桥臂驱动电路的应用电路，所述应用电路包括至少两个如上述本申请实施例一至三任意一项所述的逆变器单桥臂驱动电路，其中所述至少两个单桥臂驱动电路的各输出端分别与单相逆变器或多相逆变器的各组功率开关器件的输入端相连接。当本申请实施例四包括两个所述逆变器单桥臂驱动电路时，本申请实施例四应用于单相逆变器，参考图8，其示出了本申请实施例四应用于单相逆变器的结构示意图，其中如图8所示，第一所述逆变器单桥臂驱动电路Pl的第一输出端01、第一所述逆变器单桥臂驱动电路Pl的第二输出端02、第二所述逆变器单桥臂驱动电路P2的第一输出端01和第二所述逆变器单桥臂驱动电路P2的第二输出端02，分别与该单相逆变器的四组功率开关器件相连接。需要说明的是，此时本申请实施例四为两桥臂四脉冲驱动电路。当本申请实施例四包括四个或2N个(N> 2)所述逆变器单桥臂驱动电路时，本申请实施例四应用于多相逆变器，此时本申请实施例四为N桥臂2N脉冲驱动电路。由上述可知，相对于现有技术中由于低成本的单片机逆变桥驱动电路没有专用的PWM输出端口，无法直接产生能够保证单相逆变器可靠运行的四路驱动脉冲信号，由此导致逆变桥的可靠性降低的技术问题，本申请实施例四提供的逆变器单桥臂驱动电路应用电路由脉冲互锁电路和隔离驱动电路组成，通过脉冲互锁电路中使得脉冲互锁电路的两路输出信号在高电平处不会出现重新现象，实现了两路高电平非重叠PWM信号输出，避免了当出现高电平重叠时引起的功率开关器件发生共态导通，从而发生短路的情况，保证了单相或多相逆变器运行的可靠性。进一步地，相对于现有技术中的驱动电路成本较高，无法在低成本小功率的逆变器上应用的技术问题，本申请实施例四提供的逆变器单桥臂驱动电路应用电路由常见的电阻、二极管、三极管和光电耦合器组成，由此，在保证单相或多相逆变器可靠运行的前提下，成本较低，能够在低成本小功率的逆变器上广泛应用。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
权利要求1.一种逆变器单桥臂驱动电路，其特征在于，包括 接收两路PWM信号，生成高电平非重叠的第一脉冲控制信号和第二脉冲控制信号，并将所述第一脉冲控制信号和所述第二脉冲控制信号分别通过第一输出端和第二输出端进行传输的脉冲互锁电路； 分别与所述脉冲互锁电路的第一输出端和第二输出端相连接，分别接收所述第一脉冲控制信号和所述第二脉冲控制信号，生成第一驱动脉冲信号和第二驱动脉冲信号，并将所述第一驱动脉冲信号和所述第二驱动脉冲信号分别通过该逆变器单桥臂驱动电路的第一输出端和第二输出端进行传输的第一隔离驱动电路和第二隔离驱动电路。
2.根据权利要求I所述的逆变器单桥臂驱动电路，其特征在于，所述脉冲互锁电路包括异或门、第一与门和第二与门，其中 所述异或门的第一输入端和第二输入端分别与所述两路PWM信号相连接； 所述异或门的输出端分别与所述第一与门的第一输入端和所述第二与门的第一输入端相连接； 所述第一与门的第二输入端和所述第二与门的第二输入端分别与所述两路PWM信号相连接。
3.根据权利要求I或2所述的逆变器单桥臂驱动电路，其特征在于，所述第一隔离驱动电路包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第一三极管Tl、第二三极管T2、第三三极管T3、第四三极管T4、第一二极管Dl和第一光电耦合器NI，所述第一光电耦合器NI包括四个引出端，其中 所述脉冲互锁电路的第一输出端通过所述第一电阻Rl与所述第一三极管Tl的第一端相连； 正向输入电压VCC通过所述第二电阻R2与所述第一光电I禹合器NI的第一引出端相连接； 所述第一光电耦合器NI的第二引出端与所述第一三极管Tl的第二端相连接； 所述第二三极管T2的第二端、所述第四电阻R4的第一端与所述第三电阻R3的第一端相连接，并接至电源El ； 所述第三三极管T3的第一端、所述第三电阻R3的第二端和所述第一光电耦合器NI的第三引出端相连接； 所述第三三极管T3的第三端、所述第一光电耦合器NI的第四引出端、所述第一二极管Dl的阳极、所述第四三极管T4的第二端相连接，并接至电源El的地； 所述第四电阻R4的第二端、所述第三三极管T3的第二端、所述第一二极管Dl的阴极、所述第二三极管T2的第一端和所述第四三极管T4的第一端相连接； 所述第一三极管Tl的第三端接电源VCC的地； 所述第二三极管T2的第三端与所述第四三极管T4的第三端相连接，并与该逆变器单桥臂驱动电路的第一输出端相连接。
4.根据权利要求I或2所述的逆变器单桥臂驱动电路，其特征在于，所述第二隔离驱动电路包括第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第五三极管T5、第六三极管T6、第七三极管T7、第八三极管T8、第二二极管D2和第二光电耦合器N2，所述第二光电耦合器N2包括四个引出端，其中所述脉冲互锁电路的第二输出端通过所述第五电阻R5与所述第五三极管T5的第一端相连； 正向输入电压VCC通过所述第六电阻R6与所述第二光电耦合器N2的第一引出端相连接； 所述第二光电耦合器N2的第二引出端与所述第五三极管T5的第二端相连接； 所述第六三极管T6的第二端、所述第七电阻R7的第一端与所述第八电阻R8的第一端相连接，并接电源E2 ； 所述第七三极管T7的第一端、所述第七电阻R7的第二端和所述第二光电耦合器N2的第三引出端相连接； 所述第七三极管T7的第三端、所述第二二极管D2的阳极、所述第八三极管T8的第二端、所述第二光电耦合器N2的第四引出端相连接，并接至电源E2的地； 所述第八电阻R8的第二端、所述第七三极管T7的第二端、所述第二二极管D2的阴极、所述第六三极管T6的第一端和所述第八三极管T8的第一端相连接； 所述第五三极管T5的第三端接电源VCC的地； 所述第六三极管T6的第三端与所述第八三极管T8的第三端相连接，并与该逆变器单桥臂驱动电路的第二输出端相连接。
5.根据权利要求3所述的逆变器单桥臂驱动电路，其特征在于，所述第一三极管Tl、所述第二三极管T2和所述第三三极管T3为NPN三极管，所述第一端均为基极，所述第二端均为集电极，所述第三端均为发射极。
6.根据权利要求3所述的逆变器单桥臂驱动电路，其特征在于，所述第四三极管T4为PNP三极管，所述第一端为基极，所述第二端为集电极，所述第三段为发射极。
7.根据权利要求4所述的逆变器单桥臂驱动电路，其特征在于，所述第五三极管T5、所述第六三极管T6和所述第七三极管T7为NPN三极管，所述第一端均为基极，所述第二端均为集电极，所述第三端均为发射极。
8.根据权利要求4所述的逆变器单桥臂驱动电路，其特征在于，所述第八三极管T8为PNP三极管，所述第一端为基极，所述第二端为集电极，所述第三段为发射极。
9.一种逆变器单桥臂驱动电路的应用电路，其特征在于，包括至少两个如权利要求I至8任意一项所述的逆变器单桥臂驱动电路，其中 所述至少两个单桥臂驱动电路的各输出端分别与单相逆变器或多相逆变器的各组功率开关器件的输入端相连接。
专利摘要本申请提供的一种逆变器单桥臂驱动电路，包括接收两路PWM信号，生成高电平非重叠的第一脉冲控制信号和第二脉冲控制信号，并将所述第一脉冲控制信号和所述第二脉冲控制信号分别通过第一输出端和第二输出端进行传输的脉冲互锁电路；分别与所述脉冲互锁电路的第一输出端和第二输出端相连接，分别接收所述第一脉冲控制信号和所述第二脉冲控制信号，生成第一驱动脉冲信号和第二驱动脉冲信号，并将所述第一驱动脉冲信号和所述第二驱动脉冲信号分别通过该逆变器单桥臂驱动电路的第一输出端和第二输出端进行传输的第一隔离驱动电路和第二隔离驱动电路。一种逆变器单桥臂驱动电路的应用电路，其特征在于，包括至少两个上述逆变器单桥臂驱动电路。
文档编号H02M1/38GK202663288SQ20122023464
公开日2013年1月9日 申请日期2012年5月22日 优先权日2012年5月22日
发明者赫安宇 申请人:苏州工业园区博百电气电子有限公司