一种应用于igbt驱动的电源隔离电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种应用于IGBT驱动的电源隔离电路。
【背景技术】
[0002]IGBT作为全控型半导体器件，已广泛应用在汽车、电力电子、风电、光伏、电力机车等各种现代工业自动化领域，其稳定、可靠的在各自系统中工作已成为各领域的迫切需要。IGBT驱动是IGBT在工作中必不可少的核心器件，IGBT驱动稳定、可靠的产生驱动信号是IGBT正常工作必不可少的前提。
【发明内容】
[0003]基于以上不足之处，本实用新型公开一种应用于IGBT驱动的电源隔离电路。
[0004]本实用新型所采用的技术如下:一种应用于IGBT驱动的电源隔离电路，包括脉冲隔离电路、功率放大电路、故障反馈电路和隔离电源电路，控制器的脉冲信号端口与脉冲隔离电路连接，脉冲隔离电路与功率放大电路连接，隔离电源电路为脉冲隔离电路和功率放大电路供电，故障反馈电路与控制器的控制信号端口连接，脉冲隔离电路包括高速隔离光耦，功率放大电路包括功率三极管NPN和功率三极管PNP，功率三极管NPN和功率三极管PNP的基极互相连接，之后与高速隔离光耦的驱动信号输出端连接，功率三极管NPN和功率三极管PNP的射极通过开关电阻与IGBT栅极相连接，故障反馈电路包括二极管和开关二极管，IGBT与二极管连接，二极管通过电阻与开关二极管连接，开关二极管与高速隔离光耦连接，高速隔离光耦与控制器的控制信号端口连接。
[0005]本实用新型采用在驱动电路内部进行电源隔离的方法对IGBT上、下两桥臂的驱动电路电源进行隔离，进而有效的驱动IGBT的上、下两桥臂，使其能够根据驱动信号正常的开通与关断。此电路设计中并带有IGBT故障检测电路，能及时发现IGBT在工作过程中所产生的故障，产生故障信号，及时的反馈给控制器。抗干扰能力优越；使用方便；采用非线性隔离电路，有效降低了外界电磁噪声对采样电路产生的干扰；信号频率响影快，达到ns级响影速度；消除了工业生产中各种复杂工况所产生的影响；隔离电压高，使其可工作在高电压系统中；输出功率高、幅值大，在工作过程中更高效、更安全、更稳定。
【附图说明】
[0006]图1为脉冲隔离电路图。
[0007]图2为功率放大电路图。
[0008]图3为故障反馈电路图。
[0009]图4为隔离电源电路图。
[0010]图5为本实用新型的电路结构框图。
【具体实施方式】
[0011]下面根据说明书附图举例对本实用新型做进一步说明:
[0012]实施例1
[0013]如图5所示，一种应用于IGBT驱动的电源隔离电路，包括脉冲隔离电路1、功率放大电路2、故障反馈电路3和隔离电源电路4，控制器的脉冲信号端口与脉冲隔离电路连接，脉冲隔离电路与功率放大电路连接，隔离电源电路为脉冲隔离电路和功率放大电路供电，故障反馈电路与控制器的控制信号端口连接，脉冲隔离电路包括高速隔离光耦，功率放大电路包括功率三极管NPN和功率三极管PNP，功率三极管NPN和功率三极管PNP的基极互相连接，之后与高速隔离光耦的驱动信号输出端连接，功率三极管NPN和功率三极管PNP的射极通过开关电阻与IGBT栅极相连接，故障反馈电路包括二极管和开关二极管，IGBT与二极管连接，二极管通过电阻与开关二极管连接，开关二极管与高速隔离光耦连接，高速隔离光耦与控制器的控制信号端口连接。脉冲信号经过脉冲隔离电路进行电气隔离，以消除电磁干扰，经功率放大电路进行功率放大，提高其驱动能力，隔离电源为其供电。故障反馈电路及时检测故障，并产生反馈信号至控制器，用以采取保护措施。
[0014]实施例2
[0015]脉冲隔离电路
[0016]如图1所示，该电路主要由夏普公司生产的PC929高速隔离光耦组成，能快速的根据输入端的控制信号产生驱动输出信号。
[0017]功率放大电路
[0018]如图2所示，此部分电路包括功率三极管NPN和功率三极管PNP，根据基级输入信号的不同，分别使上、下两个三级管工作在饱和区，以达到功率放大的目标。
[0019]故障反馈电路
[0020]如图3所示，根据IGBT工作在不同状态下，其检测点的电压值不同，以达到检测故障的目标，最终通过光耦反馈给控制器。电阻QR55分别与电阻QR56和电阻QR57连接，电阻QR56与开关二极管QD9连接，电阻QR57与二极管QDlO连接组成故障检测电路，当IGBT发生故障时，FC2处电位产生变化，高速隔离光耦PC929的9脚检测到电位变化，即认为有故障产生，高速隔离光親8脚(FS2处)输出故障信号至光親输入端，光親输出端输出故障信号至控制端口。
[0021]隔离电源电路
[0022]如图4所示，采用了一块高隔离电压、大功率、高幅值输出的双极隔离电源，以保证对驱动电源的正常供电，使驱动系统工作更安全、更稳定。
[0023]本实用新型公开的一种应用于IGBT驱动的电源隔离电路，广泛应用在汽车、电力电子、风电、光伏、电力机车等各种现代工业自动化领域，其强大的抗干扰能力，高速的驱动能力，保证了它可以高效、可靠、稳定的在各种电气系统中工作，良好的解决了 IGBT的高速驱动问题。
【主权项】
1.一种应用于IGBT驱动的电源隔离电路，包括脉冲隔离电路、功率放大电路、故障反馈电路和隔离电源电路，其特征在于:控制器的脉冲信号端口与脉冲隔离电路连接，脉冲隔离电路与功率放大电路连接，隔离电源电路为脉冲隔离电路和功率放大电路供电，故障反馈电路与控制器的控制信号端口连接，脉冲隔离电路包括高速隔离光耦，功率放大电路包括功率三极管NPN和功率三极管PNP，功率三极管NPN和功率三极管PNP的基极互相连接，之后与高速隔离光耦的驱动信号输出端连接，功率三极管NPN和功率三极管PNP的射极通过开关电阻与IGBT栅极相连接，故障反馈电路包括二极管和开关二极管，IGBT与二极管连接，二极管通过电阻与开关二极管连接，开关二极管与高速隔离光耦连接，高速隔离光耦与控制器的控制信号端口连接。
【专利摘要】一种应用于IGBT驱动的电源隔离电路，包括脉冲隔离电路、功率放大电路、故障反馈电路和隔离电源电路，控制器的脉冲信号端口与脉冲隔离电路连接，脉冲隔离电路与功率放大电路连接，故障反馈电路与控制器的控制信号端口连接，功率放大电路包括功率三极管NPN、PNP，功率三极管NPN和功率三极管PNP的基极互相连接，之后与高速隔离光耦的驱动信号输出端连接，功率三极管NPN和功率三极管PNP的射极通过开关电阻与IGBT栅极相连接，故障反馈电路包括二极管和开关二极管，二极管通过电阻与开关二极管连接，开关二极管与高速隔离光耦连接，高速隔离光耦与控制器的控制信号端口连接。本电路抗干扰能力优越；信号频率响影快。
【IPC分类】H02M3/155, H02M1/08
【公开号】CN204696907
【申请号】CN201520444850
【发明人】孔繁宇, 何崇飞, 刘金生, 王北南
【申请人】哈尔滨同为电气股份有限公司
【公开日】2015年10月7日
【申请日】2015年6月26日