三相半橋隔離驅(qū)動(dòng)的供電電源裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種三相半橋隔離驅(qū)動(dòng)的供電電源裝置，包括直流輸入電源、開關(guān)電路、控制電路、高頻變壓器、第一整流濾波電路、第二整流濾波電路、第三整流濾波電路、第四整流濾波電路。第一整流濾波電路、第二整流濾波電路、第三整流濾波電路、第四整流濾波電路的輸出相互隔離，為三相半橋的六個(gè)隔離驅(qū)動(dòng)電路提供驅(qū)動(dòng)供電電源。本實(shí)用新型提供的三相半橋隔離驅(qū)動(dòng)的供電電源裝置，把一路直流電源轉(zhuǎn)換為四路相互隔離的供電電源，分別給三相半橋的六個(gè)隔離驅(qū)動(dòng)電路供電，電路實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)緊湊，供電可靠，每路同時(shí)提供正負(fù)驅(qū)動(dòng)電源，保證了開關(guān)器件的可靠開通與關(guān)斷。
【專利說明】三相半橋隔離驅(qū)動(dòng)的供電電源裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電源轉(zhuǎn)換技術(shù)，特別涉及一種三相半橋隔離驅(qū)動(dòng)的供電電源裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]在三相整流器或者逆變器電路中，為保證安全性和可靠性，弱電控制回路需要與高壓強(qiáng)電回路實(shí)現(xiàn)電氣隔離，從而主功率回路的開關(guān)器件需要采用隔離驅(qū)動(dòng)方式。在控制回路與功率回路實(shí)現(xiàn)電氣隔離的三相PWM整流器或三相逆變器中，如何給三相半橋的六個(gè)開關(guān)器件的驅(qū)動(dòng)電路提供可靠的驅(qū)動(dòng)電源，保證三相半橋的開關(guān)器件可靠開通與關(guān)斷，對(duì)三相PWM整流器或三相逆變器的可靠工作具有重要意義。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型旨在提出一種電路實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單、結(jié)構(gòu)緊湊、供電可靠、每路具有正負(fù)驅(qū)動(dòng)供電電源的三相半橋隔離驅(qū)動(dòng)的供電電源裝置。
[0004]本實(shí)用新型通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)。
[0005]一種三相半橋隔離驅(qū)動(dòng)的供電電源裝置，包括直流輸入電源、開關(guān)電路、控制電路、高頻變壓器、第一整流濾波電路、第二整流濾波電路、第三整流濾波電路、第四整流濾波電路。
[0006]所述開關(guān)電路的輸入端與直流輸入電源連接，所述開關(guān)電路的輸出端與所述高頻變壓器的原邊連接，所述開關(guān)電路的控制端與控制電路連接；
[0007]優(yōu)選地，直流輸入電源電壓為+15V ;
[0008]所述第一整流濾波電路的輸入端與所述高頻變壓器第一副邊輸出端連接，所述第一整流濾波電路的輸出端與三相半橋第一橋臂的上開關(guān)器件的驅(qū)動(dòng)電路供電端連接；
[0009]所述第二整流濾波電路的輸入端與所述高頻變壓器第二副邊輸出端連接，所述第二整流濾波電路的輸出端與三相半橋第二橋臂的上開關(guān)器件的驅(qū)動(dòng)電路供電端連接；
[0010]所述第三整流濾波電路的輸入端與所述高頻變壓器第三副邊輸出端連接，所述第三整流濾波電路的輸出端與三相半橋第三橋臂的上開關(guān)器件的驅(qū)動(dòng)電路供電端連接；
[0011]所述第四整流濾波電路的輸入端與所述高頻變壓器第四副邊輸出端連接，所述第四整流濾波電路的輸出端與三相半橋的第一橋臂的下開關(guān)器件的驅(qū)動(dòng)電路供電端、第二橋臂的下開關(guān)器件的驅(qū)動(dòng)電路供電端、第三橋臂的下開關(guān)器件的驅(qū)動(dòng)電路供電端連接。
[0012]上述三相半橋的第一橋臂的下開關(guān)器件的驅(qū)動(dòng)電路供電端、第二橋臂的下開關(guān)器件的驅(qū)動(dòng)電路供電端、第三橋臂的下開關(guān)器件的驅(qū)動(dòng)電路供電端采用共地連接。
[0013]上述三相半橋的上開關(guān)器件、下開關(guān)器件均為MOSFET或IGBT。
[0014]所述第一整流濾波電路的輸出電壓為:第一正電壓+VCC1、第一負(fù)電壓-VEEl和第一公共端COMl。
[0015]所述第二整流濾波電路的輸出電壓為:第二正電壓+VCC2、第二負(fù)電壓-VEE2和第二公共端COM2。
[0016]所述第三整流濾波電路的輸出電壓為:第三正電壓+VCC3、第三負(fù)電壓-VEE3和第三公共端COM3。
[0017]所述第四整流濾波電路的輸出電壓為:第四正電壓+VCC4、第四負(fù)電壓-VEE4和第四公共端COM4。
[0018]所述控制電路由電流模式PWM控制器構(gòu)成。優(yōu)選地，所采用的電流模式PWM控制器為 UC3842。
[0019]本實(shí)用新型中，第一整流濾波電路、第二整流濾波電路、第三整流濾波電路、第四整流濾波電路的輸出相互隔離，第一整流濾波電路輸出電壓給三相半橋的第一橋臂的上開關(guān)器件的驅(qū)動(dòng)電路供電，第二整流濾波電路輸出電壓給第二橋臂的上開關(guān)器件的驅(qū)動(dòng)電路供電，第三整流濾波電路輸出電壓給第三橋臂的上開關(guān)器件的驅(qū)動(dòng)電路供電，第四整流濾波電路輸出電壓同時(shí)給第一橋臂的下開關(guān)器件、第二橋臂的下開關(guān)器件、第三橋臂的下開關(guān)器件的驅(qū)動(dòng)電路供電。第一橋臂的下開關(guān)器件、第二橋臂的下開關(guān)器件、第三橋臂的下開關(guān)器件的驅(qū)動(dòng)電路采用共地連接方式，這三者驅(qū)動(dòng)電路的公共端與三相半橋的直流母線負(fù)極連接。
[0020]本實(shí)用新型提供的三相半橋隔離驅(qū)動(dòng)的供電電源裝置，把一路直流電源轉(zhuǎn)換為四路相互隔離的驅(qū)動(dòng)電源，分別給三相半橋的六個(gè)隔離驅(qū)動(dòng)電路供電，電路實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)緊湊，供電可靠，每路同時(shí)提供正負(fù)驅(qū)動(dòng)電源，可以保證開關(guān)器件的可靠開通與可靠關(guān)斷。本實(shí)用新型技術(shù)在三相PWM整流器或三相逆變器具有重要的實(shí)用價(jià)值。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明:
[0022]圖1是本實(shí)用新型的三相半橋隔離驅(qū)動(dòng)的供電電源裝置與三相半橋隔離驅(qū)動(dòng)的連接結(jié)構(gòu)圖。
[0023]圖2是本實(shí)用新型的三相半橋隔離驅(qū)動(dòng)的供電電源裝置的結(jié)構(gòu)框圖。
[0024]圖3是本實(shí)用新型的三相半橋隔離驅(qū)動(dòng)的供電電源裝置的電路實(shí)現(xiàn)原理圖。

【具體實(shí)施方式】
[0025]結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0026]圖1是本實(shí)用新型的三相半橋隔離驅(qū)動(dòng)的供電電源裝置與三相半橋隔離驅(qū)動(dòng)的連接結(jié)構(gòu)圖，包括輸入直流電源、開關(guān)電路、控制電路、高頻變壓器、第一整流濾波電路、第二整流濾波電路、第三整流濾波電路、第四整流濾波電路。
[0027]圖中，第一開關(guān)器件、第四開關(guān)器件構(gòu)成了三相半橋的第一橋臂，第一開關(guān)器件、第四開關(guān)器件分別為第一橋臂的上開關(guān)器件與下開關(guān)器件，第二開關(guān)器件、第五開關(guān)器件構(gòu)成了三相半橋的第二橋臂，第二開關(guān)器件、第五開關(guān)器件分別為第二橋臂的上開關(guān)器件與下開關(guān)器件，第三開關(guān)器件、第六開關(guān)器件構(gòu)成了三相半橋的第三橋臂，第三開關(guān)器件、第六開關(guān)器件分別為第三橋臂的上開關(guān)器件與下開關(guān)器件。第一隔離驅(qū)動(dòng)電路為第一橋臂的上開關(guān)器件的驅(qū)動(dòng)電路，第四隔離驅(qū)動(dòng)電路為第一橋臂的下開關(guān)器件的驅(qū)動(dòng)電路，第二隔離驅(qū)動(dòng)電路為第二橋臂的上開關(guān)器件的驅(qū)動(dòng)電路，第五隔離驅(qū)動(dòng)電路為第二橋臂的下開關(guān)器件的驅(qū)動(dòng)電路，第三隔離驅(qū)動(dòng)電路為第三橋臂的上開關(guān)器件的驅(qū)動(dòng)電路，第六隔離驅(qū)動(dòng)電路為第三橋臂的下開關(guān)器件的驅(qū)動(dòng)電路。
[0028]開關(guān)電路的輸入端與直流輸入電源連接，開關(guān)電路的輸出端與高頻變壓器的原邊連接，開關(guān)電路的控制端與控制電路連接；
[0029]第一整流濾波電路的輸入端與所述高頻變壓器第一副邊輸出端連接，第一整流濾波電路的輸出端與三相半橋第一橋臂的上開關(guān)器件的驅(qū)動(dòng)電路供電端連接；
[0030]第二整流濾波電路的輸入端與所述高頻變壓器第二副邊輸出端連接，第二整流濾波電路的輸出端與三相半橋第二橋臂的上開關(guān)器件的驅(qū)動(dòng)電路供電端連接；
[0031]第三整流濾波電路的輸入端與所述高頻變壓器第三副邊輸出端連接，第三整流濾波電路的輸出端與三相半橋第三橋臂的上開關(guān)器件的驅(qū)動(dòng)電路供電端連接；
[0032]第四整流濾波電路的輸入端與所述高頻變壓器第四副邊輸出端連接，第四整流濾波電路的輸出端與三相半橋的第一橋臂的下開關(guān)器件的驅(qū)動(dòng)電路供電端、第二橋臂的下開關(guān)器件的驅(qū)動(dòng)電路供電端、第三橋臂的下開關(guān)器件的驅(qū)動(dòng)電路供電端連接。
[0033]上述三相半橋的第一橋臂的下開關(guān)器件的驅(qū)動(dòng)電路供電端、第二橋臂的下開關(guān)器件的驅(qū)動(dòng)電路供電端、第三橋臂的下開關(guān)器件的驅(qū)動(dòng)電路供電端采用共地連接方式，這三者驅(qū)動(dòng)電路的公共端與三相半橋的直流母線負(fù)極連接。
[0034]圖2是本實(shí)用新型的三相半橋隔離驅(qū)動(dòng)的供電電源裝置的結(jié)構(gòu)框圖。包括直流輸入電源、開關(guān)電路、控制電路、高頻變壓器、第一整流濾波電路、第二整流濾波電路、第三整流濾波電路、第四整流濾波電路。
[0035]開關(guān)電路的輸入端與直流輸入電源的供電端+71=連接，開關(guān)電路的輸出端與高頻變壓器的原邊連接，開關(guān)電路的控制端與控制電路連接。
[0036]優(yōu)選地，+7111為+157電壓。
[0037]第一整流濾波電路的輸入端與高頻變壓器第一副邊輸出端連接，第一整流濾波電路的輸出電壓為:第一正電壓第一負(fù)電壓4221和第一公共端(1)11。
[0038]第二整流濾波電路的輸入端與所述高頻變壓器第二副邊輸出端連接，第二整流濾波電路的輸出電壓為:第二正電壓第二負(fù)電壓4222和第二公共端0012。
[0039]第三整流濾波電路的輸入端與高頻變壓器第三副邊輸出端連接，第三整流濾波電路的輸出電壓為:第三正電壓第三負(fù)電壓；現(xiàn)3和第三公共端⑶13。
[0040]第四整流濾波電路的輸入端與高頻變壓器第四副邊輸出端連接，第四整流濾波電路的輸出電壓為:第四正電壓第四負(fù)電壓4224和第四公共端(1)14。
[0041]圖3是本實(shí)用新型的三相半橋隔離驅(qū)動(dòng)的供電電源裝置的電路實(shí)現(xiàn)原理圖。電阻尺2、電阻…、108？21開關(guān)管01、二極管01構(gòu)成了三相半橋隔離驅(qū)動(dòng)的供電電源裝置的開關(guān)電路，電流模式控制器11、電阻81、電容02、電容03、電容04構(gòu)成了供電電源裝置的控制電路，XI是高頻開關(guān)變壓器，二極管02、電容⑶、電容⑶、電阻財(cái)、穩(wěn)壓管201、電容07構(gòu)成了供電電源裝置的第一整流濾波電路，二極管03、電容08、電容09、電阻85、穩(wěn)壓管202、電容010構(gòu)成了供電電源裝置的第二整流濾波電路，二極管04、電容1、電容012、電阻冊(cè)、穩(wěn)壓管203、電容013構(gòu)成了供電電源裝置的第三整流濾波電路，二極管05、電容014、電容015、電阻87、穩(wěn)壓管204、電容016構(gòu)成了供電電源裝置的第四整流濾波電路。
[0042]具體的電路連接為:電流模式？麗控制器口 1的供電電源引腳乂⑶與直流輸入電源+7111連接，口 1的接地引腳(^0與直流輸入電源+7111的地電平(^00連接，口 1的補(bǔ)償端引腳001與電容02的一端連接，電容02的另一端與地電平(^00連接。VI的阻容振蕩引腳尺17(^1與電阻町的一端、電容03的一端連接，電容03的另一端與地電平(^00連接。VI的參考電壓輸出引腳與電阻81的另一端、電容04的一端連接，電容04的另一端與地電平(^00連接。VI的電壓反饋引腳？8與地電平的電流取樣引腳13與地電平⑶00連接。VI的？麗輸出引腳0口1與電阻82的一端連接，電阻82的另一端與10--丁開關(guān)管的柵極、電阻…的一端連接，電阻83的另一端與地電平咖00連接。開關(guān)管的漏極與高頻變壓器II的第一原邊的同名端連接，108？21開關(guān)管的源極與地電平(^00連接，高頻變壓器II的第一原邊的異名端與直流輸入電源+7111連接。高頻變壓器XI的第二原邊的同名端與二極管01的陽極連接，高頻變壓器II的第二原邊的異名端與地電平(^00連接，二極管01的陰極與直流輸入電源+7111連接。
[0043]高頻變壓器II的第一副邊的同名端與二極管02的陽極連接，二極管02的陰極與電容05的正極、電容06的一端、電阻財(cái)?shù)囊欢诉B接，電阻財(cái)?shù)牧硪欢伺c穩(wěn)壓管201的陰極、電容07的陽極連接，高頻變壓器II的第一副邊的異名端與電容⑶的負(fù)極、電容⑶的另一端、穩(wěn)壓管201的陽極、電容07的負(fù)極連接。二極管02的陰極輸出即為第一正電壓
，穩(wěn)壓管201的陰極輸出即為第一公共端(1)11，高頻變壓器II的第一副邊的異名端輸出即為第一負(fù)電壓。
[0044]高頻變壓器II的第二副邊的同名端與二極管03的陽極連接，二極管03的陰極與電容08的正極、電容08的一端、電阻05的一端連接，電阻05的另一端與穩(wěn)壓管202的陰極、電容010的陽極連接，高頻變壓器II的第二副邊的異名端與電容⑶的負(fù)極、電容⑶的另一端、穩(wěn)壓管202的陽極、電容010的負(fù)極連接。二極管03的陰極輸出即為第二正電壓+7(^2,穩(wěn)壓管202的陰極輸出即為第二公共端(1)12,高頻變壓器II的第二副邊的異名端輸出即為第二負(fù)電壓；現(xiàn)2。
[0045]高頻變壓器II的第三副邊的同名端與二極管04的陽極連接，二極管04的陰極與電容011的正極、電容012的一端、電阻冊(cè)的一端連接，電阻冊(cè)的另一端與穩(wěn)壓管203的陰極、電容013的陽極連接，高頻變壓器II的第三副邊的異名端與電容011的負(fù)極、電容012的另一端、穩(wěn)壓管203的陽極、電容013的負(fù)極連接。二極管04的陰極輸出即為第三正電壓+7(^3,穩(wěn)壓管203的陰極輸出即為第三公共端⑶13，高頻變壓器II的第三副邊的異名端輸出即為第三負(fù)電壓；現(xiàn)3。
[0046]高頻變壓器II的第四副邊的同名端與二極管05的陽極連接，二極管05的陰極與電容014的正極、電容015的一端、電阻07的一端連接，電阻07的另一端與穩(wěn)壓管204的陰極、電容016的陽極連接，高頻變壓器II的第四副邊的異名端與電容014的負(fù)極、電容015的另一端、穩(wěn)壓管204的陽極、電容016的負(fù)極連接。二極管05的陰極輸出即為第四正電壓+7(^4,穩(wěn)壓管204的陰極輸出即為第四公共端(1)14,高頻變壓器II的第四副邊的異名端輸出即為第四負(fù)電壓；現(xiàn)4。
[0047]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)本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的實(shí)質(zhì)和范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種三相半橋隔離驅(qū)動(dòng)的供電電源裝置，包括直流輸入電源、開關(guān)電路、控制電路、高頻變壓器、第一整流濾波電路、第二整流濾波電路、第三整流濾波電路、第四整流濾波電路，其特征是: 所述開關(guān)電路的輸入端與直流輸入電源連接，所述開關(guān)電路的輸出端與所述高頻變壓器的原邊連接，所述開關(guān)電路的控制端與控制電路連接； 所述第一整流濾波電路的輸入端與所述高頻變壓器第一副邊輸出端連接，所述第一整流濾波電路的輸出端與三相半橋第一橋臂的上開關(guān)器件的驅(qū)動(dòng)電路供電端連接； 所述第二整流濾波電路的輸入端與所述高頻變壓器第二副邊輸出端連接，所述第二整流濾波電路的輸出端與三相半橋第二橋臂的上開關(guān)器件的驅(qū)動(dòng)電路供電端連接； 所述第三整流濾波電路的輸入端與所述高頻變壓器第三副邊輸出端連接，所述第三整流濾波電路的輸出端與三相半橋第三橋臂的上開關(guān)器件的驅(qū)動(dòng)電路供電端連接； 所述第四整流濾波電路的輸入端與所述高頻變壓器第四副邊輸出端連接，所述第四整流濾波電路的輸出端與三相半橋的第一橋臂的下開關(guān)器件的驅(qū)動(dòng)電路供電端、第二橋臂的下開關(guān)器件的驅(qū)動(dòng)電路供電端、第三橋臂的下開關(guān)器件的驅(qū)動(dòng)電路供電端連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種三相半橋隔離驅(qū)動(dòng)的供電電源裝置，其特征在于: 所述第一整流濾波電路的輸出電壓為:第一正電壓+VCCl、第一負(fù)電壓-VEEl和第一公共端COMl ； 所述第二整流濾波電路的輸出電壓為:第二正電壓+VCC2、第二負(fù)電壓-VEE2和第二公共端COM2 ； 所述第三整流濾波電路的輸出電壓為:第三正電壓+VCC3、第三負(fù)電壓-VEE3和第三公共端COM3 ； 所述第四整流濾波電路的輸出電壓為:第四正電壓+VCC4、第四負(fù)電壓-VEE4和第四公共端COM4。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種三相半橋隔離驅(qū)動(dòng)的供電電源裝置，其特征在于:所述控制電路由電流模式PWM控制器構(gòu)成。
【文檔編號(hào)】H02M7/797GK204231223SQ201420731663
【公開日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年12月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月1日
【發(fā)明者】韓軍良, 仝兆景, 白萬備, 黃凱征 申請(qǐng)人:河南理工大學(xué)