一种电动汽车及相应的多单元igbt模块驱动电源的制作方法

文档序号:10249345阅读:541来源:国知局
一种电动汽车及相应的多单元igbt模块驱动电源的制作方法
【技术领域】
[0001 ]本实用新型属于电动汽车领域,特别是涉及一种电动汽车及相应的多单元IGBT模块驱动电源。
【背景技术】
[0002]绝缘棚■双极型晶体管(InsulatedGate Bipolar Transistor,IGBT),是由双极型三极管(BJT)和绝缘栅型场效应管(MOS)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件,其兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面的优点。故IGBT非常适合应用于直流电压为600V及以上的变流系统,如交流电机、变频器、开关电源、照明电路、牵引传动等领域。
[0003]而多单元IGBT模块是集成了多个IGBT单元的模块,具有体积小、功率密度大的特点,因而广泛应用在电动汽车等需要大功率逆变电源,又对体积敏感的场合。多单元IGBT模块的每个IGBT模块都需要一个驱动电路,很多情况下,每个驱动电路都需要一个独立的隔离电源供电。一般情况下,这些驱动电源会和驱动电路一起集成在一片印刷电路板(驱动板)上,该驱动板会被直接固定在多单元IGBT模块上组成一个完整部件。因此驱动电源的体积和结构会对最终部件的体积、性能造成直接影响。
[0004]传统的多单元IGBT模块驱动电源方案是采用一个多路输出的Flyback(反激式)变压器产生供给每个IGBT单元所需的驱动电源,其多路输出功能通过在Flyback变压器副边缠绕多个线圈来实现。如图I所示,示出了现有的一种多单元IGBT模块驱动电源的结构示意图。
[0005]但是此类多路输出的Flyback变压器存在如下的不足之处:
[0006]其一、由于此类多路输出的Flyback变压器的体积通常远大于驱动板上的其他器件,尤其是在高度方向远高于其他器件,导致在高度方向其他部件必须和驱动板保持较大距离,这样会导致电源变换器内部布置空间的浪费,限制了电源变换器整体功率密度的提尚;
[0007]其二、由于此类多路输出的Flyback变压器的质量较大,且在安装时一般是通过引脚焊接在印刷电路板上,因此其耐震性能较差,容易被震动损坏;
[0008]其三、IGBT输入电压高达300V以上,但其驱动电路之间的电气隔离是通过变压器来实现,为了保证各个绕组之间有足够的电气间距和爬电距离,故会进一步增大变压器的尺寸,或者需要在PCB板局部多处挖槽处理,这样会降低PCB板的强度。
【实用新型内容】
[0009]本实用新型所要解决的技术问题在于,提供一种用于电动汽车的多单元IGBT模块驱动电源,其采用分布式Flyback变压器,可以充分利用空间,提高电源变换器整体功率密度、耐震性能、散热性能。
[0010]为解决上述技术问题,本实用新型实施例提供一种用于电动汽车的多单元IGBT模块驱动电源,包括:
[0011]多个分布式变压器,每一分布式变压器具有一个原边线圈以及一个副边线圈,其中,所述每一分布式变压器的原边线圈的一端连接输入电源,所述每一分布式变压器的原边线圈的另一端通过同一开关装置接地;
[0012]多个Flyback副边电路,每一Flyback副边电路分别与所述每一分布式变压器的副边线圈相连接;
[0013]其中,所述每一Flyback副边电路另一侧连接多单元IGBT模块的一个IGBT驱动电路。
[0014]其中,进一步包括有:
[0015]Flyback控制电路,其与所述开关装置相连接。
[0016]相应地,本实用新型的另一方面,还提供一种用于电动汽车的多单元IGBT模块驱动电源,包括:
[0017]多个分布式变压器,每一分布式变压器具有一个原边线圈以及两个副边线圈,其中,所述每一分布式变压器的原边线圈的一端连接输入电源,所述每一分布式变压器的原边线圈的另一端通过同一开关装置接地,所述每一分布式变压器的两个副边线圈的一对异名端相连接,并通过中心抽头引出;
[0018]多个Flyback副边电路,每一Flyback副边电路分别与所述每一分布式变压器的两个副边线圈的另一对异名端以及所述抽头相连接;
[0019]其中,所述每一Flyback副边电路另一侧连接多单元IGBT模块的一个IGBT驱动电路。
[0020]其中,进一步包括有:
[0021]Flyback控制电路,其与所述开关装置相连接。
[0022]相应地,本实用新型实施例还包括有一种电动汽车,其采用上述的多单元IGBT模块驱动电源。
[0023]实施本实用新型,具有如下的有益效果:
[0024]实施本实用新型的实施例,由于采用多个分布式变压器,可以使每个变压器的体积、质量减小,由于变压器体积减小,尤其是其高度可以大大减小,因此可以减小驱动板沿高度方向和其他器件之间距离,从而提高空间利用率,增大电源变换器整体功率密度;
[0025]其次,由于单个分布式变压器的质量减小,因此其抗振性能得到改善;
[0026]再者,由于分布式变压器只需考虑单个原、副变之间的绝缘,在设计和制作上都很容易实现;
[0027]另外,由于每个变压器磁芯变小,线包厚度减小,绝缘层减少(只有原边和副边之间设置绝缘层),故散热条件会得到改善,使得其体积、质量可以进一步减小。
【附图说明】
[0028]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术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实用新型的一些实施例,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。
[0029]图I是现有的一种多单元IGBT模块驱动电源的结构示意图;
[0030]图2是本实用新型提供的一种多单元IGBT模块驱动电源的第一实施例的结构示意图;
[0031]图3示出了图2中的Flyback副边电路一个实施例的具体结构;
[0032]图4是本实用新型提供的一种多单元IGBT模块驱动电源的另一实施例的结构示意图。
【具体实施方式】
[0033]下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型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实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
[0034]如图2所示,是本实用新型提供的一种多单元IGBT模块驱动电源的一个实施例的结构示意图。在该实施例中,该驱动电源包括:
[0035]多个分布式变压器,每一分布式变压器具有一个原边线圈以及一个副边线圈,其
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