专利名称：永磁同步电机光耦驱动电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种新型的永磁同步电机IGBT驱动电路，尤其是在工业缝纫机的伺服控制系统应用。
背景技术：
现有的工业缝纫机伺服控制系统永磁同步电机驱动电路 均是采用DSP(数字信号处理器)经过高速光耦、驱动IC (集成电路)、IGBT (绝缘栅双极型晶体管)来驱动电机或者DSP经过高速光耦、IPM (智能功率模块)来驱动电机的形式。DSP产生的高速PWM (脉冲宽度调制)信号通过高速光耦输入驱动1C，驱动IC根据PWM信号的逻辑关系输出驱动信号驱动IGBT工作使电机转动；或者DSP产生的高速PWM信号通过高速光耦输入到带有驱动模块的IPM使电机转动。以上两种的驱动方式输出部份都需要有稳定的+5V和+15V的电压，对电源的要求比较高，而且外围电路复杂，产品成本过高。更重要的是，驱动IC门极驱动电流比较小，对某种IGBT的驱动可能会存在驱动电流不足，使IGBT及驱动IC击穿，造成炸板，因此IGBT的适用范围不广，故障率偏高。
发明内容为了克服现有的驱动电路存在的电路复杂、IGBT的适用范围不广、故障率及成本偏高等不足，本实用新型提供一种永磁同步电机光耦驱动电路，该驱动电路结构简单、IGBT和电源的适用范围广，而且故障率和成本低。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是永磁同步电机光耦驱动电路，包括PWM信号经过高速光耦、驱动IC、IGBT来驱动电机，其特征在于所述PWM信号引脚通过限流电阻与高速驱动光耦输入引脚连接，高速驱动光耦输出引脚通过门极驱动电阻直接与IGBT栅板相连，驱动上桥臂输出部份增加自举电容，为上桥臂IGBT驱动的悬浮电源存储能量，光耦输出部份用一组+IOV —+20V电压，PWM信号通过高速驱动光耦直接输出驱动信号驱动IGBT工作使电机转动。本实用新型的有益效果是，可以有效地降低驱动电路的故障率，扩大产品对电源及IGBT的适用范围，同时又能降低产品成本。驱动电路仅采用了高速驱动光耦，电路结构简单。
图I是本实用新型实施例的电路原理图。图2是图I中一个半桥的驱动电路原理图。图3是本实用新型实施例永磁同步电机光耦驱动原理框图。图中Ul为CPU，U2和U3为高速驱动光耦，Ql为下桥臂IGBT，Q2为上桥臂IGBT，M为永磁同步电机，C2为自举电容，Dl为二极管，Rl和R2为限流电阻，R7和R8为驱动电阻。
具体实施方式
以下结合附图和实例对本实用新型驱动电路进一步说明。图I中为完整的永磁同步电机的驱动电路原理图，由3个半桥驱动电路组成，这3个半桥的驱动电路原理完全相同。图2中为其中一个半桥的驱动电路原理图。在图2中，CPU (Ul)通过限流电阻(R1、R2)与高速驱动光耦(U2、U3)输入端连接，高速驱动光耦(U2、U3)输出端通过驱动电阻(R7、R8)与IGBT (Q1、Q2)栅板连接，永磁同步电机(M)与IGBT (Q1、Q2)组成的一个半桥驱动电路连接。 在图I中，正常工作时，CPU (Ul)输出6路脉冲信号，驱动下桥臂的信号经高速驱动光耦(U3、U5、U7)隔离放大后，控制IGBT (Q1、Q3、Q5)。驱动上桥臂的信号经过高速驱动光耦(U2、U4、U6)隔离放大后再经过自举电路进行电位变换，变为3路电位悬浮的驱动脉冲，控制 IGBT (Q2、Q4、Q6)。在图2中，自举电容(C2)，为上桥臂IGBT的悬浮电源存储能量，二极管(Dl)的作用防止上桥臂IGBT导通时的直流母线电压加到高速驱动光耦(U2)电源上而使器件损坏。驱动电阻(R7、R8)是IGBT (Q2、Q1)的门极驱动电阻。
权利要求1.永磁同步电机光耦驱动电路，包括PWM信号经过高速光耦、驱动1C、IGBT来驱动电机，其特征在于所述PWM信号引脚通过限流电阻与高速驱动光耦输入引脚连接，高速驱动光耦输出引脚通过门极驱动电阻直接与IGBT栅板相连，驱动上桥臂输出部份增加自举电容，为上桥臂IGBT驱动的悬浮电源存储能量，光耦输出部份用一组+IOV —+20V电压，PWM信号通过高速驱动光耦直接输出驱动信号驱动IGBT工作使电机转动。
专利摘要永磁同步电机光耦驱动电路，包括PWM信号经过高速光耦、驱动IC、IGBT来驱动电机，所述PWM信号引脚通过限流电阻与高速驱动光耦输入引脚连接,高速驱动光耦输出引脚通过门极驱动电阻直接与IGBT栅板相连，驱动上桥臂输出部份增加自举电容，为上桥臂IGBT驱动的悬浮电源存储能量，光耦输出部份用一组+10V—+20V电压，PWM信号通过高速驱动光耦直接输出驱动信号驱动IGBT工作使电机转动。可以有效地降低驱动电路的故障率，扩大产品对电源及IGBT的适用范围，同时又能降低产品成本。驱动电路仅采用了高速驱动光耦，电路结构简单。
文档编号H02M1/092GK202679291SQ201220261469
公开日2013年1月16日 申请日期2012年6月5日 优先权日2012年6月5日
发明者叶维民, 周德维, 徐建民 申请人:宁波韵升股份有限公司