本实用新型涉及变频器技术领域，尤其涉及一种变频器驱动电路。
背景技术：
变频器是通过改变电机工作电源频率的方式来控制交流电动机的电力控制设备，随着工业自动化程度的提高，变频器作为可调速驱动设备被广泛应用于各个领域。目前变频器主电路中含有多个承担不同角色的绝缘栅双极晶体管和可控硅。绝缘栅双极晶体管和可控硅的工作状态都需要驱动电路的驱动或触发电路的触发。
比如可控硅的触发电路主要是为了使变频器在开机启动时，实现软启动，保证变频器启动过程的安全性，但是目前可控硅的触发电路较为复杂，目的性不强且成本较高。而针对绝缘栅双极晶体管的驱动电路也有很多种，例如TLP250、A3120驱动IC及在逆变电路中经常组合重现的PC923、PC929驱动IC，但是PC923、PC929驱动IC在逆变电路中组合使用虽然提高了驱动能力，但是控制复杂而且控制器容易出现带载能力差的问题。且担当不同角色的绝缘栅双极晶体管为了省时省力通常采用同样的驱动电路，比如逆变电路中的绝缘栅双极晶体管和过流保护中的绝缘栅双极晶体管性质不同、承担的功能也不同，若采用同样的驱动电路往往造成一定的驱动干扰，可靠性差。
技术实现要素：
为了克服上述现有技术中存在的不足，本实用新型解决的技术问题是，提供一种为承担不同功能的绝缘栅双极晶体管和可控硅提供独立驱动的变频器驱动电路，成本低且提高整个控制过程的安全和可靠性。
为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：变频器驱动电路，所述变频器包括与半控整流电路并联的软充电电路，所述变频器驱动电路包括与所述半控整流电路电连接的三路SCR触发电路、与所述变频器中逆变电路电连接的隔离驱动电路、与串接于所述半控整流电路和所述变频器中滤波电路之间的过流管电连接的过流管驱动电路、及与并联于所述滤波电路两端的制动管电连接的制动管驱动电路，所述制动管和所述过流管均为绝缘栅双极晶体管T7、T8；
所述隔离驱动电路包括缓冲器和与所述缓冲器输出端电连接的六路IGBT驱动电路，三路所述SCR触发电路、所述缓冲器、所述过流管驱动电路和所述制动管驱动电路均与所述变频器的CPU电连接。
进一步，三路所述SCR触发电路分别与所述半控整流电路上三臂的可控硅VT1、VT3、VT5电连接，所述SCR触发电路包括第一直流供电电路，储能升压电路和开关电路，所述第一直流供电电路通过所述开关电路与所述储能升压电路电连接。
进一步，所述第一直流供电电路的一端与所述CPU对应端口电连接，包括二极管VD5，与所述二极管VD5串联的电阻R9，所述电阻R9与可控硅阴极SCR_K相连接，所述电阻R9的两端并联有电容C3和电容C4；
所述开关电路一端为第二直流供电端，另一端为控制信号输入端，所述开关电路两端均与所述CPU对应端口电连接，包括串接于所述第二直流供电端和所述控制信号输入端之间的电阻R5，光耦TLP1、三极管Q1和电阻R6；所述光耦TLP1包括包括初级光敏二极管D和次级光敏三极管Q2，所述初级光敏二极管D的阳极与所述电阻R5相连接，所述初级光敏二极管D的阴极与所述三极管Q1的集电极相连接，所述三极管Q1的基极与所述电阻R6相连接，所述三极管Q1的发射极接地，电阻R7一端与所述三极管Q1的基极相连接，所述电阻R7的另一端接地，所述次级光敏三极管Q2的集电极与所述第一直流供电电路中所述二极管VD5的阴极相连接，所述次级光敏三极管Q2的发射极与所述储能升压电路相连接；
所述储能升压电路包括自举电容C0，所述自举电容C0一端为所述储能升压电路的充电端，所述自举电容C0另一端为所述储能升压电路的基准端，所述充电端与所述次级光敏三极管Q2的发射极和可控硅控制极SCR_G均相连接，所述基准端与所述可控硅阴极SCR_K相连接。
进一步，所述储能升压电路还包括二极管VD7，所述二极管VD7的阴极与所述次级光敏三极管Q2的集电极相连接，所述二极管VD7的阳极与所述充电端相连接，所述充电端与所述可控硅的控制极之间串接有电阻R8。
进一步，所述缓冲器为芯片SN54LS06,所述芯片SN54LS06的1A至6A管脚均与所述CPU对应端口电连接，所述芯片SN54LS06的1Y至6Y管脚分别与六路所述IGBT驱动电路电连接；
所述IGBT驱动电路包括芯片PC923，所述芯片PC923的3管脚通过电阻R10与所述1Y管脚相连接；所述芯片PC923的2管脚与5V电源相连接；所述芯片PC923的2管脚和3管脚之间串接有电阻R11；所述芯片PC923的6管脚经电阻R12与三极管Q3的基极和三极管Q4的基极的连接端相连接，三极管Q3的发射极和三极管Q4的发射极的连接端与电阻R13相连接，所述电阻R13与绝缘栅双极晶体管T1的栅极G和电阻R14均相连接，所述电阻R14另一端接地；所述芯片PC923的5管脚、8管脚均与24V电源相连接；所述芯片PC923的7管脚与-24V电源相连接，所述三极管Q3的集电极与所述24V电源相连接，所述三极管Q4的集电极与所述-24V电源相连接；所述芯片PC923的1管脚和4管脚空置。
进一步，所述制动管驱动电路与所述IGBT驱动电路相同。
进一步，所述过流管驱动电路包括芯片HCPL-316J,所述芯片HCPL-316J的1管脚和2管脚连接所述CPU的过流管控制信号输出端口；所述芯片HCPL-316J的3管脚与5V电源相连接；所述芯片HCPL-316J的5管脚为故障复位端与所述CPU的相应端口相连接；所述芯片HCPL-316J的6管脚为故障输出端与所述CPU的故障I/O端口相连接；所述芯片HCPL-316J的11管脚与电阻R15相连接，所述电阻R15与所述绝缘栅双极晶体管T8的栅极G相连接；所述芯片HCPL-316J的12管脚和13管脚与15V电源相连接；所述芯片HCPL-316J的14管脚依次连接电阻R16和二极管VD8，所述二极管VD8的阴极与所述绝缘栅双极晶体管T8的集电极C相连接；所述芯片HCPL-316J的4管脚、8管脚、9管脚和10管脚均接地；所述芯片HCPL-316J的7管脚和15管脚空置；所述芯片HCPL-316J的16管脚与所述绝缘栅双极晶体管T8的发射极E和电阻R17相连接，所述电阻R17另一端与所述绝缘栅双极晶体管T8的栅极G相连接。
通过采用上述技术方案，本实用新型得到的有益效果是：
利用三路SCR触发电路来触发半控整流电路上桥臂的三个可控硅，使变频器在开始启动时，控制半控整流电路处于关闭状态，借助与半控整流电路并联的软充电电路进行变频器软启动，确保安全性。利用隔离驱动电路、过流管驱动电路和制动管驱动电路，分别独立驱动逆变电路中绝缘栅双极晶体管、串接于半控整流电路和滤波电路之间的过流管和并联于滤波电路两端的制动管，过流管和制动管均为绝缘栅双极晶体管；对承担不同角色的绝缘栅双极晶体管实行不同程度和智能化的独立驱动控制，避免了相互之间的驱动干扰，提高了目的性和可靠性，且便于检修和维护。而且针对逆变电路的隔离驱动电路中包含了缓冲器和六路相同的IGBT驱动电路，提高了带载能力，且控制简单，同样避免了六路IGBT驱动电路之间的驱动干扰性。
综上，本实用新型的变频器驱动电路是一种为承担不同功能的绝缘栅双极晶体管和可控硅提供独立驱动的综合型变频器驱动电路。
附图说明
图1是本实用新型变频器驱动电路的原理框图；
图2是图1中SCR触发电路的电路原理图；
图3是图1中隔离驱动电路的电路原理图；
图4是图1中过流管驱动电路的电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
如图1所示，变频器主回路中的半控整流电路为三相桥式半控整流电路，由三组串联的可控硅VT1、VT3、VT5和二极管VD2、VD4、VD6并联构成，具体为：三个可控硅VT1、VT3、VT5的阴极连接在一起组成可控硅共阴极组，三个二极管VD2、VD4、VD6的阳极连接在一起组成二极管共阳极组，可控硅VT1的阳极和二极管VD2的阴极对应相连接，可控硅VT1与二极管VD2的结点为变频电源接入点a；可控硅VT3的阳极和二极管VD4的阴极对应相连接，可控硅VT3与二极管VD4的结点为变频电源接入点b；可控硅VT5和二极管VD6的阴极对应相连接，可控硅VT5与二极管VD6的结点为变频电源接入点c。变频电源接入点a、b、c分别与三相电源线W、V、U对应连接。
滤波电路的两端分别与可控硅VT1、VT3、VT5的阴极、二极管VD2、VD4、VD6的阳极相连接，该滤波电路由两个电容C1、C2串联构成，电容C1与均压电阻R2并联，电容C2电容与均压电阻R3并联。
三相桥式半控整流电路和滤波电路之间串接有过流管，过流管为绝缘栅双极晶体管T8，绝缘栅双极晶体管T8的发射极与三相桥式半控整流电路相连接，绝缘栅双极晶体管T8的集电极与滤波电路相连接。
软充电电路由充电二极管VD1、充电电阻R1和上述滤波电路串联构成，即，当刚上电时，为了防止强电流对主回路的损害，需要进行预充电，此时滤波回路12中的两个电容C1、C2与充电二极管VD1和充电电阻R1串联构成软充电电路，充电二极管VD1的阳极与三相电源线W相连接，充电二极管VD1的阴极与充电电阻R1相连接。
制动电路并联在滤波电路的两端，制动电路由制动电阻R4和制动管(绝缘栅双极晶体管T7)串联构成，绝缘栅双极晶体管T7与二极管VD3相并联。
逆变回路由三组两个串联的绝缘栅双极晶体管T1～T6并联构成，具体为：其中三个绝缘栅双极晶体管T1、T3、T5的集电极连接在一起组成共集电极组，其余三个绝缘栅双极晶体管T2、T4、T6的发射极连接在一起组成共发射极组；滤波电路(或者制动电路)的两端分别与共集电极组中绝缘栅双极晶体管T1、T3、T5的集电极和共发射极组中绝缘栅双极晶体管T2、T4、T6的发射极相连接。共集电极组中的绝缘栅双极晶体管T1、T3、T5发射极与共发射极组中的绝缘栅双极晶体管T2、T4、T6的集电极对应相连接。即：绝缘栅双极晶体管T1的发射极和绝缘栅双极晶体管T2的集电极对应相连接，绝缘栅双极晶体管T1和绝缘栅双极晶体管T2的结点为变频电源输出点d；绝缘栅双极晶体管T3的发射极和；绝缘栅双极晶体管T4的集电极对应相连接，绝缘栅双极晶体管T3和绝缘栅双极晶体管T4的结点为变频电源输出点e；绝缘栅双极晶体管T5的发射极和绝缘栅双极晶体管T6的集电极对应相连接，绝缘栅双极晶体管T5和绝缘栅双极晶体管T6的结点为变频电源输出点f。
本实用新型变频器驱动电路包括与半控整流电路上三臂中可控硅VT1、VT3、VT5电连接的三路SCR触发电路、与逆变电路中绝缘栅双极晶体管T1～T6电连接的隔离驱动电路、与过流管即绝缘栅双极晶体管T8电连接的过流管驱动电路、及与制动管即绝缘栅双极晶体管T7电连接的制动管驱动电路，隔离驱动电路包括缓冲器和与缓冲器输出端电连接的六路IGBT驱动电路(对应绝缘栅双极晶体管T1～T6)，三路SCR触发电路、缓冲器、过流管驱动电路和制动管驱动电路均与变频器的CPU电连接。
如图2所示，以一路SCR触发电路为例介绍，其中SCR触发电路包括第一直流供电电路，储能升压电路和开关电路，第一直流供电电路通过开关电路与储能升压电路电连接。第一直流供电电路的一端与CPU对应端口电连接，包括二极管VD5，与二极管VD5串联的电阻R9，电阻R9与可控硅阴极SCR_K相连接，电阻R9的两端并联有电容C3和电容C4，电阻R9、电容C3和电容C4主要起滤波作用。
开关电路一端为第二直流供电端，另一端为控制信号输入端，开关电路两端均与CPU对应端口电连接，包括串接于第二直流供电端和控制信号输入端之间的电阻R5，光耦TLP1、三极管Q1和电阻R6；光耦TLP1包括包括初级光敏二极管D和次级光敏三极管Q2，初级光敏二极管D的阳极与电阻R5相连接，初级光敏二极管D的阴极与三极管Q1的集电极相连接，三极管Q1的基极与电阻R6相连接，三极管Q1的发射极接地，电阻R7一端与三极管Q1的基极相连接，电阻R7的另一端接地，次级光敏三极管Q2的集电极与第一直流供电电路中二极管VD5的阴极相连接，次级光敏三极管Q2的发射极与储能升压电路相连接；
储能升压电路包括自举电容C0，自举电容C0一端为储能升压电路的充电端，自举电容C0另一端为储能升压电路的基准端，充电端与上述次级光敏三极管Q2的发射极和可控硅控制极SCR_G均相连接，基准端与可控硅阴极SCR_K相连接。
其中二极管VD7的阴极与次级光敏三极管Q2的集电极相连接，二极管VD7的阳极与充电端相连接，充电端与可控硅的控制极之间串接有电阻R8。
具体工作原理：在变频器开机启动时，三路SCR触发电路控制可控硅VT1、VT3、VT5处于断开状态，此时软充电电路导通，对两个电容C1、C2进行预充电，充电完成，检测母线的电压合格后经延迟一段时间，三路SCR触发电路触发可控硅VT1、VT3、VT5导通，此时充电电阻R1和充电二极VD1被可控硅VT1、VT3、VT5短接，退出预充电状态，此时两个电容C1、C2开始担当滤波作用，实现变频器的软启动。SCR触发电路控制可控硅VT1、VT3、VT5导通的具体过程，开关电路控制信号输入端接收信号后，整个开关电路导通，三极管Q1和光耦TLP1处于导通状态，致使第一直流供电电路与储能升压电路中自举电容C0间的电路导通，为自举电容C0进行充电，使自举电容C0的充电端电压大于基准端电压，即可控硅控制极SCR_G电压大于可控硅阴极SCR_K电压，满足了可控硅导通的条件，进而触发可控硅，切断软充电电路。
如图3所示，隔离驱动电路包括缓冲器和与缓冲器输出端电连接的六路IGBT驱动电路。缓冲器为芯片SN54LS06,芯片SN54LS06的1A至6A管脚为信号输入端均与CPU对应端口(输出PWM信号的端口)电连接，芯片SN54LS06的1Y至6Y管脚为信号输出端分别与六路相同的IGBT驱动电路电连接；以一路对绝缘栅双极晶体管T1驱动的IGBT驱动电路为例介绍。
IGBT驱动电路包括芯片PC923，芯片PC923的3管脚通过电阻R10与1Y管脚相连接；芯片PC923的2管脚与5V电源相连接；芯片PC923的2管脚和3管脚之间串接有电阻R11；芯片PC923的6管脚经电阻R12与三极管Q3的基极和三极管Q4的基极的连接端相连接，三极管Q3的发射极和三极管Q4的发射极的连接端与电阻R13相连接，电阻R13与绝缘栅双极晶体管T1的栅极G和电阻R14均相连接，电阻R14另一端接地；芯片PC923的5管脚、8管脚均与24V电源相连接；芯片PC923的7管脚与-24V电源相连接，三极管Q3的集电极与24V电源相连接，三极管Q4的集电极与-24V电源相连接；芯片PC923的1管脚和4管脚空置。
六路IGBT驱动电路均采用PC923芯片，搭配缓冲器一起使用，提高了带载能力，也提高了抗干扰性。
制动管驱动电路与上述IGBT驱动电路相同，同样采用芯片PC923。
如图4所示，过流管即绝缘栅双极晶体管T8在变频器主电路中所承担的角色主要为故障检测和保护电路的作用，与逆变电路中绝缘栅双极晶体管T1～T6承担的角色不完全相同。因此过流管驱动电路采用更加智能化驱动的芯片HCPL-316J,芯片HCPL-316J的1管脚和2管脚连接CPU的过流管控制信号输出端口；芯片HCPL-316J的3管脚与5V电源相连接；芯片HCPL-316J的5管脚为故障复位端与CPU的相应端口相连接；芯片HCPL-316J的6管脚为故障输出端与CPU的故障I/O端口相连接；芯片HCPL-316J的11管脚与电阻R15相连接，电阻R15与绝缘栅双极晶体管T8的栅极G相连接；芯片HCPL-316J的12管脚和13管脚与15V电源相连接；芯片HCPL-316J的14管脚依次连接电阻R16和二极管VD8，二极管VD8的阴极与绝缘栅双极晶体管T8的集电极C相连接；芯片HCPL-316J的4管脚、8管脚、9管脚和10管脚均接地；芯片HCPL-316J的7管脚和15管脚空置；芯片HCPL-316J的16管脚与绝缘栅双极晶体管T8的发射极E和电阻R17相连接，电阻R17另一端与绝缘栅双极晶体管T8的栅极G相连接。
芯片HCPL-316J和芯片PC923内部电路的工作原理为现有技术，在此不做赘述。
综上所述，对承担不同角色的绝缘栅双极晶体管和可控硅实行不同程度和智能化的独立驱动控制，避免了相互之间的驱动干扰，提高了安全性和可靠性，做到了因时制宜。
上面结合附图对本实用新型的具体实施方式作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。