专利名称：用于光伏逆变器单元并联的igbt驱动信号转换电路的制作方法
技术领域：
本实用新型属于光伏发电技术领域，具体涉及的是一种用于光伏逆变器单元并联的IGBT驱动信号转换电路。
背景技术：
在光伏逆变器的研制设计过程中，一般都采用两个功率单元并联的形式，而每个单元中有三支IGBT绝缘栅双极型晶体管，分别控制A、B、C三相的通断。那么就存在两个功率单元中同一相上的IGBT需要同时触发通断的问题，但控制器只发出一路控制信号，即在同一时刻两个功率单元中同一相上的IGBT需接收相同的控制信号。如何处理光伏逆变器单路控制信号同时控制两支IGBT的问题，是光伏逆变器设计中需要解决的一个重点问题，本实用新型设计的电路就有效的解决了这一问题。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种能在两个光伏逆变器功率单元并联使用情况下，使控制器发出的一路控制信号经转换电路转换后，控制并联功率单元中同一相位的IGBT同时导通或关断。本实用新型的目的是这样实现的:用于光伏逆变器单元并联的IGBT驱动信号转换电路，是由控制信号转换电路、故障信号转换处理电路和电源电路组成的，其特征是:控制信号转换电路和故障信号转换处理电路分别与控制器采用电信号连接，控制信号转换电路和故障信号转换处理电路分别与驱动模块采用光信号连接，电源电路分别给控制信号转换电路和故障信号转换处理电路供电。本实用新型就是为了解决光伏逆变器单路控制信号同时控制两支IGBT的问题，一般单台光伏逆变器由六支IGBT构成，分为两个功率单元，每个功率单元三支，分别控制A, B, C三相的通断，即每相上有两支，控制器发出的一路PWM控制信号需经控制信号转换电路转换成两路相同PWM控制信号，同时并行控制一相上的两只IGBT的上桥臂或下桥臂的开通与关闭。每支IGBT均有上下桥臂两个故障信号，经EPM570T100处理后，返回控制器，然后控制器根据故障信号做相应的处理。该电路具有相应速度快，可靠性高，可实现多单元并联等特点。
图1为本实用新型电路示意框图；图2为信号取反电路图；图3为控制信号转换电路图；图4为故障信号转换电路图；图5为故障信号处理电路图；图6为电源电路图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步的详细说明:用于光伏逆变器单元并联的IGBT驱动信号转换电路，它包括控制信号转换电路、故障信号转换处理电路和电源电路组成的，控制信号转换电路和故障信号转换处理电路分别与控制器采用电信号连接，而与驱动模块采用光信号连接，电源电路分别给控制信号转换电路和故障信号转换处理电路供电。本实用新型就是为了解决光伏逆变器单路控制信号同时控制两支IGBT的问题，一般单台光伏逆变器由六支IGBT构成，分为两个功率单元，每个功率单元三支，分别控制A，B, C三相的通断，即每相上有两支，控制器发出的一路PWM控制信号需经控制信号转换电路转换成两路相同PWM控制信号，同时并行控制一相上的两只IGBT的上桥臂或下桥臂的开通与关闭。每支IGBT均有上下桥臂两个故障信号，经EPM570T100处理后，返回控制器，然后控制器根据故障信号做相应的处理。由于系统驱动及故障信号均采用光信号传送，所用光电接受和发送器较多，整体功耗较大，所以电源电路选用大功率直流电源。本实用新型具体的工作情况如下:控制A相IGBT上桥臂的PWM信号为AP，A相IGBT上桥臂的故障信号为APF，两个功率单元分别为Ul和U2。1、控制信号转换本实用新型的图2为信号取反电路，图3为PWM控制信号转换电路，整个控制信号转换电路由信号取反电路和PWM控制信号转换电路构成。控制器发出低电平为IGBT桥臂开通信号，高电平为桥臂关断信号，即低电平有效。下面以A相上桥臂控制信号的转换为例加以说明，因其余两相及下桥臂亦同。控制器发出驱动A相IGBT上桥臂开通的电信号/A/P，低电平有效，经反相器74HC05取反后，变为AP为高电平。Ul，U2功率单元的PWM控制信号转换电路同时接受此信号，三极管Q3、Q2导通，Ql截止，光电发送器T1521发光，这时IGBT驱动电路上的光电接收器接收到光信号，驱动A相上IGBT上桥臂导通。发出关断信号AP时，三极管Q3，Q2截止，Ql导通，光电发送器T-1521不发亮，IGBT驱动电路上的光电接收器无光信号，A相上IGBT上桥臂关断。由于两个功率单元的控制信号转换电路完全一致，当控制器发出A相IGBT上桥臂开通的电信号时，此信号分别被分配到相应单元的控制信号转换电路输入端，这样就保证了两个功率单元同相上的IGBT工作的一致性。2、故障信号转换处理本实用新型的图4为故障信号转换电路，图5为故障信号处理电路，整个故障信号转换处理电路由故障信号转换电路和故障信号处理电路构成。下面以A相IGBT故障信号的转换为例加以说明，因其余两相亦同。当Ul功率单元A相IGBT上桥臂出现故障时，IGBT驱动电路上的光电发送器就会发光。此时故障信号转换电路中的光电接受器R-2521就收光信号，产生故障信号UlAPF0由于IGBT有上桥臂和下桥臂两个故障信号，那么在U1，U2两个功率单元的情况下，A相就会有四路故障信号。这四路故障信号经故障信号处理电路做逻辑处理后，产生一路控制器接受的A相故障信号。用于故障信号转换处理电路中的主要芯片是EPM570T100型。3、电源电路电路本实用新型的图6是电源电路，电源电路分别给控制信号转换电路和故障信号转换处理电路供电。在U1，U2两个功率单元的情况下，会有12个光电发送器T-1521和12个光电接受器R-2521。那么电路整体的功耗非常大，大概4A左右，所以选择功率较大的K7805作为电源，将直流15V转换为电路所用的直流5V。由于EPM570T100所能接受的输入信号的电压等级为3.3V，所以选用电压转换芯片AMSl 117A，将直流5V转换成3.3V。
权利要求1.用于光伏逆变器单元并联的IGBT驱动信号转换电路，它包括控制信号转换电路、故障信号转换处理电路和电源电路组成的，其特征是:控制信号转换电路和故障信号转换处理电路分别与控制器采用电信号连接，控制信号转换电路和故障信号转换处理电路分别与驱动模块采用光信号连接，电源电路分别给控制信号转换电路和故障信号转换处理电路供电。
2.根据权利要求1所述的用于光伏逆变器单元并联的IGBT驱动信号转换电路，其特征在于:所述的用于故障信号转换处理电路中的主要芯片是EPM570T100型。
3.根据权利要求1所述的用于光伏逆变器单元并联的IGBT驱动信号转换电路，其特征在于:所述的电源电路所用的主要芯片是K7805型。
专利摘要本实用新型涉及一种用于光伏逆变器单元并联的IGBT驱动信号转换电路，是由控制信号转换电路、故障信号转换处理电路和电源电路组成的，控制信号转换电路和故障信号转换处理电路分别与控制器采用电信号连接，控制信号转换电路和故障信号转换处理电路分别与驱动模块采用光信号连接，电源电路分别给控制信号转换电路和故障信号转换处理电路供电。电源电路选用大功率电源及适当的电压转换芯片，使电路能够稳定工作。该电路具有响应速度快，可靠性高，可实现多功率单元并联等特点。
文档编号H02M1/088GK203014659SQ20122067396
公开日2013年6月19日 申请日期2012年12月8日 优先权日2012年12月8日
发明者刘嘉, 刘志强, 裴景斌, 程鹏, 李春梅 申请人:哈尔滨九洲电气股份有限公司