專利名稱：一種交流斬波電路中的igbt驅(qū)動(dòng)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電力系統(tǒng)中的驅(qū)動(dòng)電路，具體涉及一種交流斬波電路中可直接交 流供電的IGBT驅(qū)動(dòng)電路。
技術(shù)背景 IGBT驅(qū)動(dòng)電路已經(jīng)廣泛應(yīng)用于電力電子設(shè)備的各個(gè)領(lǐng)域中，例如開關(guān)電源、電機(jī) 驅(qū)動(dòng)、無功補(bǔ)償和諧波抑制。因其地位異常重要，通常IGBT的驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)是裝置穩(wěn)定可 靠運(yùn)行的關(guān)鍵。目前在交流斬波等電路中，需單獨(dú)為IGBT驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行外部直流電源供電 設(shè)計(jì)，在空間有限的裝置內(nèi)不利于集約化，增加了體積和成本
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種在只有交流電源供電的場(chǎng)合也能實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)管理，
并集成了交流過零點(diǎn)檢測(cè)，特別是在交流斬波電路里也能實(shí)現(xiàn)正負(fù)半周的驅(qū)動(dòng)脈沖控制的
IGBT驅(qū)動(dòng)電路，本實(shí)用新型IGBT驅(qū)動(dòng)電路結(jié)構(gòu)緊湊、布局合理、控制智能。 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提出了一種交流斬波電路中的IGBT驅(qū)動(dòng)電路，其
包括斬波IGBT和續(xù)流IGBT，其特征在于該電路還包括AC/DC轉(zhuǎn)換電路，直流穩(wěn)壓電路、
HCPL316J驅(qū)動(dòng)電路、功率放大電路、過零檢測(cè)電路和邏輯控制電路； 所述AC/DC轉(zhuǎn)換電路與電源接通，并通過直流穩(wěn)壓電路向HCLP316J驅(qū)動(dòng)電路和邏 輯控制電路穩(wěn)定供電； 所述過零檢測(cè)電路與交流電源接通，并向邏輯控制電路提供數(shù)字邏輯，所述邏輯 控制電路向HCLP316J驅(qū)動(dòng)電路輸出邏輯控制信號(hào)，所述HLP316J驅(qū)動(dòng)電路經(jīng)功率放大電路 后分別驅(qū)動(dòng)斬波IGBT和續(xù)流IGBT。 本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選技術(shù)方案為一種交流斬波電路中的IGBT驅(qū)動(dòng)電路的所 述AC/DC轉(zhuǎn)換電路包括，交流電源、高頻脈沖變壓器、開關(guān)控制電路，所述交流電源通過高 頻脈沖變壓器和開關(guān)控制電路整流、濾波后轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的直流電源。 本實(shí)用新型另一優(yōu)選技術(shù)方案為一種交流斬波電路中IGBT驅(qū)動(dòng)電路的所述過 零檢測(cè)電路實(shí)現(xiàn)交流電壓的過零檢測(cè)，為邏輯控制電路提供數(shù)字邏輯信息，實(shí)現(xiàn)可靠的交 流正負(fù)半周輸出控制。 本實(shí)用新型再一優(yōu)選技術(shù)方案為一種交流斬波電路中IGBT驅(qū)動(dòng)電路的所述邏 輯控制電路實(shí)現(xiàn)整個(gè)驅(qū)動(dòng)電路的邏輯控制。 本實(shí)用新型第四優(yōu)選技術(shù)方案為一種交流斬波電路中的IGBT驅(qū)動(dòng)電路的所述 HCPL316J驅(qū)動(dòng)電路主要由HCPL316J驅(qū)動(dòng)芯片完成輸出控制及保護(hù)檢測(cè)。 本實(shí)用新型第五優(yōu)選技術(shù)方案為一種交流斬波電路中的IGBT驅(qū)動(dòng)電路的所述 過零檢測(cè)電路設(shè)置在所述AC/DC轉(zhuǎn)換電路和邏輯控制電路之間，所述直流穩(wěn)壓電路對(duì)稱設(shè) 置在所述AC/DC轉(zhuǎn)換電路兩側(cè)，所述HCLP316J驅(qū)動(dòng)電路和功率放大電路對(duì)稱設(shè)置在所述過 零檢測(cè)電路和邏輯控制電路兩側(cè)。[0012] 本實(shí)用新型有益效果本實(shí)用新型具有取電方便、集約化的優(yōu)點(diǎn)，其內(nèi)部集成的 AC/DC轉(zhuǎn)換電路便于直接采用交流供電應(yīng)用；過零檢測(cè)電路實(shí)現(xiàn)交流正負(fù)半周斬波及續(xù)流 控制，避免發(fā)生IGBT直通短路，安全可靠；功率放大電路便于實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)功率的擴(kuò)展。并且在 電路設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮了電磁干擾，在器件的布局和PCB走線方面做到了合理的配置，進(jìn)行 了有效的差模抑制和共模抑制，提高了電路的可靠性。HCLP316J驅(qū)動(dòng)電路低成本且易于實(shí) 現(xiàn)，滿足寬范圍的安全與調(diào)節(jié)需要。

圖1本實(shí)用新型電路結(jié)構(gòu)布局示意圖； 圖2本實(shí)用新型電路拓?fù)涫疽鈭D。
具體實(shí)施方式
如圖1、圖2所示，本實(shí)用新型的一種交流斬波電路中的IGBT驅(qū)動(dòng)電路包括斬波 IGBT 1、續(xù)流IGBT 2、AC/DC轉(zhuǎn)換電路3、直流穩(wěn)壓電路4、HCPL316J驅(qū)動(dòng)電路5、功率放大電 路6 、過零檢測(cè)電路7和邏輯控制電路8 。 AC/DC轉(zhuǎn)換電路3與電源接通，并通過直流穩(wěn)壓電 路4向HCLP316J驅(qū)動(dòng)電路5和邏輯控制電路8穩(wěn)定供電。AC/DC轉(zhuǎn)換電路3包括，交流電 源、高頻脈沖變壓器、開關(guān)控制電路，交流電源通過高頻脈沖變壓器和開關(guān)控制電路整流、 濾波后轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的直流電源，在只有交流電源供電的場(chǎng)合也能輕松實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)管理。過零 檢測(cè)電路7與交流電源接通，對(duì)交流電壓進(jìn)行過零檢測(cè)并向邏輯控制電路8提供數(shù)字邏輯， 其能準(zhǔn)確的檢測(cè)出交流電壓的正負(fù)半周，并提供斬波IGBT vl、v2和續(xù)流IGBT v3、v4的工 作周期，避免發(fā)生IGBT直通短路，控制交流正負(fù)半周輸出。邏輯控制電路8向HCLP316J驅(qū) 動(dòng)電路5輸出邏輯控制信號(hào)，HLP316J驅(qū)動(dòng)電路5經(jīng)功率放大電路6后分別驅(qū)動(dòng)斬波IGBT 1和續(xù)流IGBT 2。邏輯控制電路8實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)驅(qū)動(dòng)電路的邏輯控制。HCPL316J驅(qū)動(dòng)電路5 主要由HCPL316J驅(qū)動(dòng)芯片完成輸出控制及保護(hù)檢測(cè)。 如圖2所示，電路拓?fù)涔ぷ髟砀攀鋈缦峦ㄟ^過零點(diǎn)檢測(cè)電路7及邏輯控制電路 8處理，確定出正負(fù)半周開關(guān)管開關(guān)信號(hào)，即在輸入電壓正半周，確保IGBT開關(guān)管VI和V4 導(dǎo)通，實(shí)現(xiàn)輸入電壓正半周的斬波和續(xù)流，在輸入電壓負(fù)半周，確保IGBT開關(guān)管V2和V3導(dǎo) 通，實(shí)現(xiàn)輸入電壓負(fù)半周的斬波和續(xù)流。整個(gè)過程安全可靠，不會(huì)出現(xiàn)IGBT直通短路現(xiàn)象。 本實(shí)用新型交流斬波電路中的IGBT驅(qū)動(dòng)電路電氣結(jié)構(gòu)緊湊，實(shí)施線路清晰，其電 路結(jié)構(gòu)布局如圖1所示，過零檢測(cè)電路7設(shè)置在AC/DC轉(zhuǎn)換電路3和邏輯控制電路8之間， 直流穩(wěn)壓電路4對(duì)稱設(shè)置在AC/DC轉(zhuǎn)換電路3兩側(cè)，HCLP316J驅(qū)動(dòng)電路5和功率放大電路 6對(duì)稱設(shè)置在過零檢測(cè)電路7和邏輯控制電路8兩側(cè)。在電路設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮了電磁干擾 因素，在器件的布局和PCB走線方面做到了合理的配置，進(jìn)行了有效的差模抑制和共模抑 制，提高了電路的可靠性。 最后應(yīng)當(dāng)說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非對(duì)其進(jìn)行 限定，盡管參照上述實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)說明，所述領(lǐng)域技術(shù)應(yīng)當(dāng)理解依然可 以對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
進(jìn)行修改或者等同替換，而未脫離本實(shí)用新型精神和范圍 的任何修改或者等同替換，均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求一種交流斬波電路中的IGBT驅(qū)動(dòng)電路，其包括斬波IGBT(1)和續(xù)流IGBT(2)，其特征在于該電路還包括AC/DC轉(zhuǎn)換電路(3)，直流穩(wěn)壓電路(4)、HCPL316J驅(qū)動(dòng)電路(5)、功率放大電路(6)、過零檢測(cè)電路(7)和邏輯控制電路(8)；所述AC/DC轉(zhuǎn)換電路(3)與電源接通，并通過直流穩(wěn)壓電路(4)向HCLP316J驅(qū)動(dòng)電路(5)和邏輯控制電路(8)穩(wěn)定供電；所述過零檢測(cè)電路(7)與交流電源接通，并向邏輯控制電路(8)提供數(shù)字邏輯，所述邏輯控制電路(8)向HCLP316J驅(qū)動(dòng)電路(5)輸出邏輯控制信號(hào)，所述HLP316J驅(qū)動(dòng)電路(5)經(jīng)功率放大電路(6)后分別驅(qū)動(dòng)斬波IGBT(1)和續(xù)流IGBT(2)。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種交流斬波電路中的IGBT驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于所述AC/ DC轉(zhuǎn)換電路(3)包括，交流電源、高頻脈沖變壓器、開關(guān)控制電路，所述交流電源通過高頻 脈沖變壓器和開關(guān)控制電路整流、濾波后轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的直流電源。
3. 如權(quán)利要求1所述的一種交流斬波電路中IGBT驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于所述過零檢 測(cè)電路(7)實(shí)現(xiàn)交流電壓的過零檢測(cè)，為邏輯控制電路(8)提供數(shù)字邏輯信息，實(shí)現(xiàn)可靠的 交流正負(fù)半周輸出控制。
4. 如權(quán)利要求1所述的一種交流斬波電路中的IGBT驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于所述邏輯 控制電路(8)實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)驅(qū)動(dòng)電路的邏輯控制。
5. 如權(quán)利要求l所述的一種交流斬波電路中的IGBT驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于所述 HCPL316J驅(qū)動(dòng)電路(5)主要由HCPL316J驅(qū)動(dòng)芯片完成輸出控制及保護(hù)檢測(cè)。
6. 如權(quán)利要求1所述的一種交流斬波電路中的IGBT驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于所述過零 檢測(cè)電路(7)設(shè)置在所述AC/DC轉(zhuǎn)換電路(3)和邏輯控制電路(8)之間，所述直流穩(wěn)壓電 路(4)對(duì)稱設(shè)置在所述AC/DC轉(zhuǎn)換電路(3)兩側(cè)，所述HCLP316J驅(qū)動(dòng)電路(5)和功率放大 電路(6)對(duì)稱設(shè)置在所述過零檢測(cè)電路(7)和邏輯控制電路(8)兩側(cè)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種交流斬波電路中可直接交流供電的IGBT驅(qū)動(dòng)電路。其包括斬波IGBT、續(xù)流IGBT、AC/DC轉(zhuǎn)換電路，直流穩(wěn)壓電路、HCPL316J驅(qū)動(dòng)電路、功率放大電路、過零檢測(cè)電路和邏輯控制電路，AC/DC轉(zhuǎn)換電路通過直流穩(wěn)壓電路向HCLP316J驅(qū)動(dòng)電路和邏輯控制電路供電。過零檢測(cè)電路向邏輯控制電路提供數(shù)字邏輯，邏輯控制電路向HCLP316J驅(qū)動(dòng)電路輸出邏輯控制信號(hào)，HLP316J驅(qū)動(dòng)電路經(jīng)功率放大電路后分別驅(qū)動(dòng)斬波IGBT和續(xù)流IGBT。本實(shí)用新型供電方便、安全可靠、控制智能，并且電路結(jié)構(gòu)緊湊、布局合理，具有較高的差模抑制和共模抑制，提高了電路的可靠性。
文檔編號(hào)H02M7/145GK201550035SQ20092027766
公開日2010年8月11日 申請(qǐng)日期2009年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月7日
發(fā)明者渠學(xué)景, 訾振寧, 雷林緒 申請(qǐng)人:中國(guó)電力科學(xué)研究院;中電普瑞科技有限公司