本實用新型涉及電源電路技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種新型的IGBT驅(qū)動電源電路的電動汽車電機(jī)控制器。

背景技術(shù)：

電機(jī)控制器作為電動汽車動力電池與電動汽車驅(qū)動電機(jī)之間的連接和轉(zhuǎn)換單元，是電動汽車的重要組成部分，直接決定電動汽車的動力性能。電機(jī)控制器主要功能是實現(xiàn)恒定直流電壓到可變交流電壓或者直流電壓的電能變換，其中IGBT作為電能變換的承擔(dān)器件，是電機(jī)控制器的最核心元件，IGBT的工作狀態(tài)直接決定電機(jī)控制器的工作性能，而為IGBT工作提供電源的驅(qū)動電源的則是IGBT正常工作的基礎(chǔ)。

IGBT的工作原理是：為控制極提供一定的正電壓時，IGBT開通；為控制極提供負(fù)電壓時，IGBT關(guān)斷。在電機(jī)控制器中，數(shù)個IGBT按規(guī)則的交替導(dǎo)通與關(guān)斷實現(xiàn)將電池輸出的恒定直流電壓變換到可控制交流或者直流電壓。通常電機(jī)控制器完成的功能是將直流轉(zhuǎn)變成三相的交流，這種變換至少需要6個IGBT,完成6個IGBT的導(dǎo)通與關(guān)斷也就需要6組驅(qū)動電源。而根據(jù)IGBT工作狀態(tài)和更好的發(fā)揮IGBT的性能，這6組驅(qū)動電源必須隔離。在實際應(yīng)用中，通常需要根據(jù)實際情況調(diào)整IGBT的驅(qū)動電源電壓，在擴(kuò)展電機(jī)控制器功率時通常會增加IGBT的個數(shù)，即IGBT并聯(lián)。現(xiàn)有的IGBT驅(qū)動電源通常采用將來自車載低壓蓄電池的12V電壓靠一個多路輸出的高頻變壓器直接轉(zhuǎn)換成多路IGBT需要的正、負(fù)電源。不能輕易調(diào)節(jié)輸出電壓。如果采用IGBT并聯(lián)時則往往需更改電路?？梢?，現(xiàn)有技術(shù)中IGBT驅(qū)動電源的輸出電壓值調(diào)節(jié)性差，需改變高頻變壓器，過程相對復(fù)雜；現(xiàn)有技術(shù)中IGBT驅(qū)動電源在與IGBT并聯(lián)時，往往需要改變電路參數(shù)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的發(fā)明目的在于：針對上述存在的問題，提供了一種電動汽車電機(jī)控制器IGBT驅(qū)動電源電路。

本實用新型采用的技術(shù)方案是這樣的：一種新型的IGBT驅(qū)動電源電路的電動汽車電機(jī)控制器，具體包括第一IGBT、第二IGBT、第三IGBT、第四IGBT、第五IGBT、第六IGBT、第一IGBT驅(qū)動板、第二IGBT驅(qū)動板和第三IGBT驅(qū)動板，所述第一IGBT、第二IGBT和第三IGBT的集電極連接在一起，并接至動力電池正極，所述第一IGBT、第二IGBT和第三IGBT的發(fā)射極分別連接至第四IGBT、第五IGBT和第六IGBT的集電極，所述第四IGBT、第五IGBT和第六IGBT的發(fā)射極連接在一起，并接至動力電池的負(fù)極，所述第一IGBT和第四IGBT的控制極及發(fā)射極均連接第一IGBT驅(qū)動板，所述第二IGBT和第五IGBT的控制極及發(fā)射極均連接第二IGBT驅(qū)動板，所述第三IGBT和第六IGBT的控制極及發(fā)射極均連接第三IGBT驅(qū)動板，所述第一IGBT驅(qū)動板、第二IGBT驅(qū)動板和第三IGBT驅(qū)動板結(jié)構(gòu)相同，所述第一IGBT的發(fā)射極與第四IGBT的集電極之間的連接結(jié)點、所述第二IGBT的發(fā)射極與第五IGBT的集電極之間的連接結(jié)點、所述第三IGBT的發(fā)射極與第六IGBT的集電極之間的連接結(jié)點分別連接至交流電壓端。

作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述第一IGBT驅(qū)動板、第二IGBT驅(qū)動板和第三IGBT驅(qū)動板共用一個開關(guān)電源單元，所述第一IGBT驅(qū)動板、第二IGBT驅(qū)動板和第三IGBT驅(qū)動板分別包括驅(qū)動板Ⅰ、驅(qū)動板Ⅱ和驅(qū)動板Ⅲ，所述開關(guān)電源單元通過穿過磁環(huán)的閉合導(dǎo)線與驅(qū)動板Ⅰ、驅(qū)動板Ⅱ和驅(qū)動板Ⅲ連接。

作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述開關(guān)電源單元包括變壓器、開關(guān)Ⅰ、開關(guān)Ⅱ、PWM控制器、放大電路和采樣電路，所述變壓器包括第一初級線圈、第二初級線圈、第一次級線圈和第二次級線圈，所述第一初級線圈連接車載低壓蓄電池的正極和開關(guān)Ⅰ，所述第二初級線圈連接車載低壓蓄電池的正極和開關(guān)Ⅱ，所述開關(guān)Ⅰ和開關(guān)Ⅱ均連接了PWM控制器，所述采樣電路包括電容器以及串連的第一電阻和第二電阻，所述二極管、電容器與第一電阻和第二電阻并聯(lián)，所述電容器的第一端連接二極管再連接第一次級線圈的一端，所述電容器的第二端連接第一次級線圈的第二端，所述電容器的第一端具有直流電壓端，所述電容器的第二端接地，所述電容器的第二端還連接了開關(guān)Ⅰ和開關(guān)Ⅱ，所述第一電阻和第二電阻之間的連接結(jié)點連接放大電路，所述放大電路連接PWM控制器，所述第二次級線圈連接第一IGBT驅(qū)動板、第二IGBT驅(qū)動板和第三IGBT驅(qū)動板。

作為進(jìn)一步的技術(shù)方案，所述驅(qū)動板Ⅰ、驅(qū)動板Ⅱ和驅(qū)動板Ⅲ結(jié)構(gòu)相同，所述驅(qū)動板Ⅰ、驅(qū)動板Ⅱ和驅(qū)動板Ⅲ分別具有第一環(huán)形變壓器、第二環(huán)形變壓器和第三環(huán)形變壓器，所述第一環(huán)形變壓器、第二環(huán)形變壓器、第三環(huán)形變壓器的原邊和第二次級線圈通過磁環(huán)耦合連接，所述第一環(huán)形變壓器、第二環(huán)形變壓器、第三環(huán)形變壓器的副邊分別依次連接整流二極管和濾波電容器，所述濾波電容器連接電壓輸出端口。

綜上所述，由于采用了上述技術(shù)方案，本實用新型的有益效果是：

1、IGBT驅(qū)動電源采用兩級的變壓器耦合，能根據(jù)不同應(yīng)用場合調(diào)節(jié)輸出電壓。

2、采用穿過磁環(huán)的同一根導(dǎo)線連接至開關(guān)電源單元，對于增加IGBT即增加驅(qū)動電源的情況能夠輕易實現(xiàn)。

附圖說明

圖1是本實用新型的IGBT驅(qū)動電源電路的電動汽車電機(jī)控制器的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本實用新型IGBT驅(qū)動電源電路結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖，對本實用新型作詳細(xì)的說明。

為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。

如圖1所示，一種新型的IGBT驅(qū)動電源電路的電動汽車電機(jī)控制器，具體包括第一IGBT VT1、第二IGBT VT2、第三IGBT VT3、第四IGBT VT4、第五IGBT VT5、第六IGBT VT6、第一IGBT驅(qū)動板1、第二IGBT驅(qū)動板2和第三IGBT驅(qū)動板3，所述第一IGBT VT1、第二IGBT VT2和第三IGBT VT3的集電極連接在一起，并接至動力電池正極，所述第一IGBT VT1、第二IGBT VT2和第三IGBT VT3的發(fā)射極分別連接至第四IGBT VT4、第五IGBT VT5和第六IGBT VT6的集電極，所述第四IGBT VT4、第五IGBT VT5和第六IGBT VT6的發(fā)射極連接在一起，并接至動力電池的負(fù)極，所述第一IGBT VT1和第四IGBT VT4的控制極及發(fā)射極均連接第一IGBT驅(qū)動板1，所述第二IGBT VT2和第五IGBT VT5的控制極及發(fā)射極均連接第二IGBT驅(qū)動板2，所述第三IGBT VT3和第六IGBT VT6的控制極及發(fā)射極均連接第三IGBT驅(qū)動板3，所述第一IGBT驅(qū)動板1、第二IGBT驅(qū)動板2和第三IGBT驅(qū)動板3結(jié)構(gòu)相同，所述第一IGBT VT1的發(fā)射極與第四IGBT VT4的集電極之間的連接結(jié)點連接交流電壓端U、所述第二IGBT VT2的發(fā)射極與第五IGBT VT5的集電極之間的連接結(jié)點連接交流電壓端V、所述第三IGBT VT3的發(fā)射極與第六IGBT VT6的集電極之間的連接結(jié)點連接至交流電壓端W。所述第一IGBT驅(qū)動板1、第二IGBT驅(qū)動板2和第三IGBT驅(qū)動板3分別控制第一IGBT VT1和第四IGBT VT4、第二IGBT VT2和第五IGBT VT5、以及第三IGBT VT3和第六IGBT VT6的導(dǎo)通與關(guān)斷，分別可以在交流電壓端U、交流電壓端V、交流電壓端W處得到可調(diào)的交流電壓，從而完成直流到交流的轉(zhuǎn)換。

所述第一IGBT驅(qū)動板1、第二IGBT驅(qū)動板2和第三IGBT驅(qū)動板3共用一個開關(guān)電源單元，所述第一IGBT驅(qū)動板1、第二IGBT驅(qū)動板2和第三IGBT驅(qū)動板3分別包括驅(qū)動板Ⅰ、驅(qū)動板Ⅱ和驅(qū)動板Ⅲ，所述開關(guān)電源單元通過穿過磁環(huán)的閉合導(dǎo)線與驅(qū)動板Ⅰ、驅(qū)動板Ⅱ和驅(qū)動板Ⅲ連接。開關(guān)電源單元輸出脈沖電壓作為驅(qū)動板Ⅰ、驅(qū)動板Ⅱ和驅(qū)動板Ⅲ的輸入。

如圖2所示，所述開關(guān)電源單元包括變壓器T、開關(guān)Ⅰ、開關(guān)Ⅱ、PWM控制器、放大電路和采樣電路，所述變壓器T包括第一初級線圈、第二初級線圈、第一次級線圈和第二次級線圈，所述第一初級線圈的引腳2、1分別連接12V的車載低壓蓄電池的正極和開關(guān)Ⅰ，所述第二初級線圈的引腳2、3分別連接12V的車載低壓蓄電池的正極和開關(guān)Ⅱ，所述開關(guān)Ⅰ和開關(guān)Ⅱ均連接了PWM控制器，所述采樣電路包括二極管、電容器以及串連的第一電阻R1和第二電阻R2，所述電容器與第一電阻R1和第二電阻R2并聯(lián)，所述電容器的第一端連接二極管再連接第一次級線圈的引腳4，所述電容器的第二端連接第一次級線圈的引腳5，所述電容器的第一端具有直流電壓端Vf，所述電容器的第二端接地，所述電容器的第二端還連接了開關(guān)Ⅰ和開關(guān)Ⅱ，所述第一電阻R1和第二電阻R2之間的連接結(jié)點連接放大電路，所述放大電路連接PWM控制器，所述第二次級線圈的引腳6、7連接第一IGBT驅(qū)動板、第二IGBT驅(qū)動板和第三IGBT驅(qū)動板。開關(guān)電源單元接收來自車載動力電池+12V電壓，在開關(guān)Ⅰ與開關(guān)Ⅱ的共同作用下，經(jīng)過高頻變壓器T，在變壓器T的引腳6、7之間與引腳4、5之間產(chǎn)生脈沖電壓，第一次級線圈引腳4、5的脈沖電壓通過整流得到恒定的直流電壓端Vf，第二次級線圈引腳6、7作為開關(guān)電源部分對外的輸出；采樣電路將直流電壓端Vf的電壓經(jīng)過比較放大后反饋至PWM控制器；PWM控制器通過反饋的信號輸出可調(diào)的脈沖信號，從而控制開關(guān)Ⅰ與開關(guān)Ⅱ的導(dǎo)通與關(guān)斷，改變開關(guān)的導(dǎo)通或者關(guān)斷占空比，從而調(diào)節(jié)第二次級線圈的引腳6、7之間脈沖電壓的占空比。

如圖2所示，所述驅(qū)動板Ⅰ、驅(qū)動板Ⅱ和驅(qū)動板Ⅲ結(jié)構(gòu)相同，所述驅(qū)動板Ⅰ、驅(qū)動板Ⅱ和驅(qū)動板Ⅲ分別具有第一環(huán)形變壓器T1、第二環(huán)形變壓器T2和第三環(huán)形變壓器T3，所述第一環(huán)形變壓器T1、第二環(huán)形變壓器T2和第三環(huán)形變壓器T3的原邊和第二次級線圈通過磁環(huán)耦合連接，所述第一環(huán)形變壓器T1、第二環(huán)形變壓器T2和第三環(huán)形變壓器T3的副邊分別依次連接整流二極管和濾波電容器，所述濾波電容器連接電壓輸出端口。高頻變壓器的引腳6輸出的脈沖電壓，通過電路板上的端子接口，與一根導(dǎo)線連接，該導(dǎo)線依次穿過第一環(huán)形變壓器T1、第二環(huán)形變壓器T2和第三環(huán)形變壓器T3的環(huán)心，該導(dǎo)線再經(jīng)過開關(guān)電源板上的接口連接至變壓器T的第二次級線圈引腳7，由此，第一環(huán)形變壓器T1、第二環(huán)形變壓器T2和第三環(huán)形變壓器T3的原邊將感應(yīng)變壓器T輸出的脈沖電壓。同樣第一環(huán)形變壓器T1、第二環(huán)形變壓器T2和第三環(huán)形變壓器T3的副邊具有兩個次級線圈，每個次級線圈具有三個輸出引腳，第一環(huán)形變壓器T1、第二環(huán)形變壓器T2和第三環(huán)形變壓器T3的兩個次級線圈分別感應(yīng)第一環(huán)形變壓器T1、第二環(huán)形變壓器T2和第三環(huán)形變壓器T3的原邊的電壓。這樣在第一環(huán)形變壓器T1、第二環(huán)形變壓器T2和第三環(huán)形變壓器T3的兩個次級線圈將得到脈沖電壓，這些脈沖電壓再經(jīng)過橋式整流二極管與濾波電容器的作用，形成穩(wěn)定的直流電壓。因為第一環(huán)形變壓器T1、第二環(huán)形變壓器T2和第三環(huán)形變壓器T3有兩個次級線圈，每個次級線圈具有3個輸出引腳，所述第一環(huán)形變壓器T1、第二環(huán)形變壓器T2和第三環(huán)形變壓器T3的電壓輸出端口一共輸出6組電壓。以第一環(huán)形變壓器T1為例，電壓輸出端口VCC1與VEE1為一組相對GND1的正電壓與負(fù)電壓，為第一IGBT VT1提供驅(qū)動電源，提供導(dǎo)通與關(guān)斷電壓，電壓輸出端口VCC2與VEE2為一組相對GND2的正電壓與負(fù)電壓，為第四IGBT VT4提供驅(qū)動電源，提供導(dǎo)通與關(guān)斷電源。這樣，整個電路得到6組相互隔離的正負(fù)電壓，為IGBT驅(qū)動提供導(dǎo)通與關(guān)斷電壓。

如圖2中的電路，通過調(diào)節(jié)采樣電路中第一電阻R1或者第二電阻R2，或者改變導(dǎo)線在磁環(huán)處第一環(huán)形變壓器T1、第二環(huán)形變壓器T2和第三環(huán)形變壓器T3上穿繞的匝數(shù)，通常穿繞的匝數(shù)為一匝或者幾匝，就能輕易改變輸出電壓。另外，如果每一相采用數(shù)個IGBT并聯(lián)，即電機(jī)控制器采用的不是6個IGBT，而是6的倍數(shù)個。對于此種情況只是讓穿過磁環(huán)的導(dǎo)線將其余的磁環(huán)同樣穿在一起即可，無需增加電路或者更改電路參數(shù)。很好的實現(xiàn)了電路電壓可調(diào)以及IGBT并聯(lián)的驅(qū)動電源供電問題。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。