[發明專利]高壓變流器的驅動電路

有效

• 申請號: 200910074922.6
• 申請日: 2009-07-13
• 公開（公告）號: CN101630910A
• 公開（公告）日: 2010-01-20
• 發明（設計）人: 陳廣泰;宋春龍;張晉芳
• 申請（專利權）人: 永濟新時速電機電器有限責任公司
• 主分類號: H02M3/155
• 分類號: H02M3/155;H02M1/32
• 代理公司: 山西太原科衛專利事務所
• 代理人: 朱 源

技術領域

本發明涉及高壓變流器，特別涉及高壓變流器中的高壓IGBT的驅動電路，具體為高壓變流器的驅動電路。

背景技術

按國際慣例和我國國家標準對電壓等級的劃分，供電電壓≥10kV時稱高壓，1kV～10kV時稱中壓。但我們習慣上也把額定電壓為6kV或3kV的電機稱為“高壓電機”。高壓電動機在企業及鐵路領域中應用極為廣泛，因此，我們把驅動1～10kV交流電動機的變流器稱之為高壓變流器。但目前我國的調速和起動方法仍很落后，浪費了大量的能源且造成機械壽命低。因此，推廣應用高壓變頻調速裝置的效益和潛力是非常巨大的。而高壓變流器的驅動電路是變流裝置中關鍵核心部件，能夠提供驅動信號和保護電路，此技術目前國內無成功案例，也沒有相關的文獻報告。現有的普通(低壓)變流器的驅動電路主要包括驅動電路設計、信號變換以及輸出電路設計、保護電路的設計等。與低壓變流器的驅動電路相比，高壓變流器的驅動電路設計有其特殊性，主要體現在高壓變流器的驅動電路需與其它電路之間進行高壓隔離，防止流經高壓變流器中的高壓IGBT的高電壓、大電流對與其連接的其它電路造成損害；同時，高壓變流器的驅動電路為適應高壓的工作環境，其各功能電路(如驅動電路、保護電路、電源電路等)的結構與低壓變流器的驅動電路相比都存在較大的差異。

發明內容

本發明為了解決目前沒有成熟的高壓變流器的驅動電路的問題，提供一種高壓變流器的驅動電路。

本發明是采用如下技術方案實現的：高壓變流器的驅動電路，包括驅動單元電路、電源電路、保護電路，所述的電源電路包括一個高壓隔離芯片U1，高壓隔離芯片U1的輸入端與24VDC輸入電源相連，高壓隔離芯片U1的輸出端連接有含有開關電源芯片U2的+15V電源電路和含有可調穩壓(器)芯片U3的-15V電源電路，所述的電源電路還包括含有其輸入端與15VDC輸入電源相連的可調穩壓芯片U4的+5V電源電路和含有其輸入端與+15V電源電路的輸出電源端相連的可調穩壓芯片U5的+5V電源電路；所述的驅動單元電路包括驅動芯片U13，驅動芯片U13的信號輸入端連接有觸發脈沖接收電路，觸發脈沖接收電路包括第一光纖發射器U6和第一光纖接收器U10，第一光纖接收器U10輸出端與第一非門U11B的輸入端相連，第一非門U11B的輸出端與第一與非門U12A的一個輸入端相連，第一與非門U12A的另一個輸入端(經電阻)與+15V電源電路的輸出電源端相連，第一與非門U12A的輸出端與第四與非門U12D的一個輸入端相連，第四與非門U12D的另一個輸入端(經電阻)與+15V電源電路的輸出電源端相連，第四與非門U12D的輸出端與驅動芯片U13的信號輸入端相連；所述的保護電路包括運放芯片U8，運放芯片U8的輸入端與采自變流器主回路的電壓信號Vce相連，運放芯片U8的輸出端與電壓比較器U9A的一個輸入端相連，電壓比較器U9A的另一個輸入端與電阻分壓電路相連，電壓比較器U9A的輸出端一路經第一與門U15A與驅動芯片U13的控制端相連、另一路經第二非門U15B反相再經第二光纖發射器U14和第二光纖接收器U7作為控制信號而輸出。