專利名稱：Igct驅(qū)動電源的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種直流變換電源，特別是指一種IGCT驅(qū)動電源。
為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采取的技術方案是本實用新型包括開關器件，與變壓器的第一輸入繞組相聯(lián)，用于控制電源輸入回路的接通與斷開；變壓器，包括有第一輸入繞組、第一輸出繞組，所述第一輸入繞組分別與輸入電源正端、開關器件相聯(lián)，用于實現(xiàn)電源輸入端與輸出端的隔離；穩(wěn)壓電路，用于將輸入電壓進行穩(wěn)壓供給PWM控制電路；PWM控制電路，與開關器件的控制端相聯(lián)，用于控制開關器件的通斷；第一磁飽和放大電路，用于控制變壓器第一輸出繞組的整流輸出，得到一個較為穩(wěn)定的直流電壓；第一低壓降線性放大器，用于對磁飽和放大電路的輸出電壓進行第二次穩(wěn)壓，以提供第一路直流電源輸出。
上述的IGCT驅(qū)動電源，還包括第二輸出繞組，用于提供第二路輸出電源；第二磁飽和放大電路，用于控制變壓器第二輸出繞組的整流輸出，得到一個較為穩(wěn)定的直流電壓；以及第二低壓降線性放大器，用于對磁飽和放大電路的輸出電壓進行第二次穩(wěn)壓，以提供第二路電源輸出。
上述的IGCT驅(qū)動電源，還包括直流電源輸入緩啟動電路，所述直流電源輸入緩啟動電路包括一個限流電阻，一個功率MOSFET管，一個MOSFET門極電阻，一個MOSFET門極電容和一個MOSFET門極穩(wěn)壓管組成，MOSFET門極電阻一端接輸入直流電源正極，一端接MOSFET門極，MOSFET門極電容和門極穩(wěn)壓管并聯(lián)連接，穩(wěn)壓管的陰極接MOSFET門極，穩(wěn)壓管的陽極接輸入直流電源負極，MOSFET漏源極與限流電阻并聯(lián)連接，MOSFET漏極接輸入濾波電容器負極，MOSFET源極接輸入直流電源負極。
上述的IGCT驅(qū)動電源，還包括輔助去磁電路，由變壓器的去磁繞組和一個快恢復二極管串聯(lián)組成，二極管的陰極接到輸入直流電源正極，陽極與變壓器去磁繞組相接，去磁繞組的另一端與濾波電容負極相接。
上述的IGCT驅(qū)動電源，其每路直流輸出端還接有門極信號及電源故障綜合電路，以及接在其輸出端的光纖發(fā)送器，門極信號及電源故障綜合電路將IGCT門極脈沖及電源輸出過壓和欠壓報警信號綜合后通過光纖發(fā)送器送出，當IGCT門極脈沖為關斷狀態(tài)時，光纖發(fā)送光信號，當IGCT門極脈沖為開通狀態(tài)或電源輸出過壓或電源輸出欠壓時，光纖不發(fā)送光信號。
本實用新型中的穩(wěn)壓不是從輸出端反饋到電源的輸入端，這樣就避免了因變壓器輸入、輸出端之間的高耐壓而使整個電源的成本大大提高，同時也提高電源的可靠性。另外，本實用新型出現(xiàn)故障時能發(fā)出故障信號，使保護電路能迅速關斷串聯(lián)的IGCT，避免同時損壞兩只IGCT。其次，將IGCT門極信號也返回到保護電路，可用于快速診斷運行中IGCT的好壞。
以下結(jié)合附圖
對本實用新型的結(jié)構和工作原理作進一步的說明。
DC+/DC-為直流電源輸入，R1、C1、Z1、M1、RS組成輸入緩啟動電路。剛加電時M1不導通，RS限制電容E1的充電電流。當C1通過R1充電到Z1穩(wěn)壓值后，M1導通，RS被旁路。
DC/DC變換器采用單端正激變換電路，功率開關管M2的門極驅(qū)動由PWM控制電路產(chǎn)生的PWM脈沖驅(qū)動，而PWM控制電路的控制電源由輸入直流電源經(jīng)過穩(wěn)壓電路形成的+12V/COM供給。隔離變壓器T的去磁輔助繞組L3與二極管D1形成去磁電路，防止M2關斷時變壓器T的原邊繞組產(chǎn)生過電壓。穩(wěn)壓管Z2限制M2門極電壓峰值。
由于變壓器的輸入、輸出繞組之間要求耐壓不小于15KV、50Hz交流1分鐘，因此輸出電壓的穩(wěn)壓不是靠反饋到輸入繞組PWM控制進行，而是在輸出繞組進行。輸出繞組兩路隔離的+20V/3A直流電源，兩路間隔離電壓大于5KV、50Hz交流1分鐘。每路輸出繞組電源輸出部分由一個磁飽和放大器和一個低壓降線性放大器組成。下面以第1路輸出為例加以說明。
第1路磁放大電路由飽和電感L1、整流二極管D2/D4、濾波電感L3、濾波電容E2及磁飽和控制電路R8、R10、Z3、R12、P3、R14、D6組成。當E2上直流電壓達到設定的電壓值時，Z3和P3導通，直流電壓經(jīng)過R14加到L1上，控制L1的反方向磁場強度，從而控制L1的電感量，達到穩(wěn)定E2上電壓的目的。第二級穩(wěn)壓電路為低壓差穩(wěn)壓電路，由R16、P1、控制芯片UC3833及其輔助電路組成，它將E2上的電壓再次進行穩(wěn)壓后輸出，同時完成輸出過電流保護，輸出電流由R16測量。R20和R22反饋輸出電壓，E4對輸出電壓進行濾波。過電壓保護電路完成輸出過電壓保護。
每路輸出電源電路還包括一個門極信號及電源故障綜合電路，它將IGCT門極脈沖及電源輸出過壓和欠壓報警信號綜合后通過光纖發(fā)送出當IGCT門極脈沖為關斷狀態(tài)時，光纖發(fā)送光信號；當IGCT門極脈沖為開通狀態(tài)或電源輸出過壓或電源輸出欠壓時，光纖不發(fā)送光信號。這一返回的信號可由用戶使用于進行IGCT保護。
圖中，UG1來自第1個IGCT的門極，UK1來自第1個IGCT的陰極；UG2來自第2個IGCT的門極，UK2來自第2個IGCT的陰極。
權利要求1.一種IGCT驅(qū)動電源，其特征在于，包括開關器件，與變壓器的第一輸入繞組相聯(lián)，用于控制輸入回路的接通與斷開；變壓器，包括有第一輸入繞組、第一輸出繞組，所述第一輸入繞組分別與輸入電源正端、開關器件相聯(lián)，用于實現(xiàn)電源輸入端與輸出端的隔離；穩(wěn)壓電路，用于將輸入電壓進行穩(wěn)壓供給PWM控制電路；PWM控制電路，與開關器件的控制端相聯(lián)，用于控制開關器件的通斷；第一磁飽和放大電路，用于控制變壓器第一輸出繞組的整流輸出，得到一個較為穩(wěn)定的直流電壓；第一低壓降線性放大器，用于對磁飽和放大電路的輸出電壓進行第二次穩(wěn)壓，以提供第一路直流輸出電源。
2.根據(jù)權利要求1所述的IGCT驅(qū)動電源，其特征在于所述變壓器還包括第二輸出繞組，用于提供第二路輸出電源；第二磁飽和放大電路，用于控制變壓器第二輸出繞組的整流輸出，得到一個較為穩(wěn)定的直流電壓；以及第二低壓降線性放大器，用于對磁飽和放大電路的輸出電壓進行第二次穩(wěn)壓，以提供第二路直流輸出電源。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的IGCT驅(qū)動電源，其特征在于還包括直流電源輸入緩啟動電路，所述直流電源輸入緩啟動電路包括一個限流電阻，一個功率MOSFET管，一個MOSFET門極電阻，一個MOSFET門極電容和一個MOSFET門極穩(wěn)壓管組成，MOSFET門極電阻一端接輸入直流電源正極，一端接MOSFET門極，MOSFET門極電容和門極穩(wěn)壓管并聯(lián)連接，穩(wěn)壓管的陰極接MOSFET門極，穩(wěn)壓管的陽極接輸入直流電源負極，MOSFET漏源極與限流電阻并聯(lián)連接，MOSFET漏極接輸入濾波電容器負極，MOSFET源極接輸入直流電源負極。
4.根據(jù)權利要求1或2或3所述的IGCT驅(qū)動電源，其特征在于所述變壓器還包括去磁繞組，去磁繞組和一個快恢復二極管串聯(lián)組成輔助去磁電路，二極管的陰極接到輸入直流電源正極，陽極與變壓器去磁繞組相接，去磁繞組的另一端與濾波電容負極相接。
5.根據(jù)權利要求1或2所述的IGCT驅(qū)動電源，其特征在于所述的第一或第二磁飽和放大器均由一個飽和電感，兩個半波整流二極管，一個濾波電感，一個濾波電容及一個磁飽和放大器控制電路組成。
6.根據(jù)權利要求5所述的IGCT驅(qū)動電源，其特征在于所述的磁飽和放大器控制電路由兩個直流電壓取樣電阻，一個可調(diào)三端穩(wěn)壓器，一個功率PNP三極管，一個二極管及一個電阻組成。
7.根據(jù)權利要求1所述的IGCT驅(qū)動電源，其特征在于所述的開關器件為MOSFET功率開關管。
8.根據(jù)權利要求1或2所述的IGCT驅(qū)動電源，其特征在于所述的第一低壓降線性放大器和第二低壓降線性放大器均由一個PNP功率三極管，一個輸出電流測量電阻，一個低壓降線性放大控制芯片及其輔助電路組成。
9.根據(jù)權利要求1或2所述的IGCT驅(qū)動電源，其特征在于每路直流輸出端還接有門極信號及電源故障綜合電路，以及接在其輸出端的光纖發(fā)送器，門極信號及電源故障綜合電路將IGCT門極脈沖及電源輸出過壓和欠壓報警信號綜合后通過光纖發(fā)送器送出，當IGCT門極脈沖為關斷狀態(tài)時，光纖發(fā)送光信號，當IGCT門極脈沖為開通狀態(tài)或電源輸出過壓或電源輸出欠壓時，光纖不發(fā)送光信號。
專利摘要本實用新型涉及一種IGCT驅(qū)動電源，它包括MOSFET功率開關器件、變壓器、PWM控制電路、磁飽和放大電路、低壓降線性放大器、門極信號及電源故障綜合電路、光纖發(fā)送器等，其穩(wěn)壓不是從輸出端反饋到電源的輸入端，而是由接在變壓器輸出端的磁飽和放大電路、低壓降線性放大器進行穩(wěn)壓，這樣就避免了因變壓器輸入、輸出端之間的高耐壓而使整個電源的成本大大提高，同時也提高電源的可靠性。另外，本實用新型出現(xiàn)故障時能發(fā)出故障信號，使保護電路能迅速關斷串聯(lián)的IGCT，避免同時損壞兩只IGCT。
文檔編號H02M3/28GK2579075SQ02277379
公開日2003年10月8日 申請日期2002年9月30日 優(yōu)先權日2002年9月30日
發(fā)明者劉文輝 申請人:長沙市為爾自動化技術開發(fā)有限公司