[實用新型]一種高壓變頻器驅動電路

無效

• 申請號: 201020121686.7
• 申請日: 2010-03-02
• 公開（公告）號: CN201656773U
• 公開（公告）日: 2010-11-24
• 發明（設計）人: 石泉
• 申請（專利權）人: 南京亞派科技實業有限公司
• 主分類號: H02M3/155
• 分類號: H02M3/155
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司 32102
• 代理人: 郭百濤

技術領域

本實用新型涉及一種電路，更具體地說涉及一種高壓變頻器驅動電路，屬于電力電子領域。

背景技術

隨著電力電子技術的發展，IGBT模塊的功率越來越大，DC電壓越來越高，工作頻率也越來越高，隨之帶來的問題是驅動信號之間的互相干擾，在長距離驅動傳輸時候，變頻器內高頻電流對驅動信號的干擾信號，導致失真，延時等問題，為了能夠避免這些問題，工程師們采用了很多方法都沒有得到太好的效果，直到光纖技術被引用到驅動領域，干擾問題才得到了根本解決，并且很快得到了廣泛應用。而光纖驅動需要專門的驅動芯片，這種芯片比較貴(一般10元左右)，并且在與光纖發射頭連接工作的時候，故障率很高，同時由于驅動芯片和光纖頭交替工作，使得電源持續工作，對于PWM信號來講，浪費了一倍的電源能量，電源的體積增大一倍，對于今天要求機器越來越小的趨勢背道而馳。

如圖1所示，現有的高壓變頻器驅動電路一般采用的是DS75741驅動芯片，這種芯片內部可等效為一個非門驅動一個三極管工作的結構，是一種常用驅動芯片，經過前期大量的應用發現了其存在的一系列問題，如上面所講，由于長期的高頻電流，芯片故障率很高；同時采用這種工作方式，光纖頭和驅動芯片DS75741交替工作，不論PWM信號處于高還是低，灌輸電流為持續工作60mA，對于能耗來將是個不小的浪費。如圖1，工作時，信號端接入幅值為5V的PWM信號，當PWM為高電平時，三極管基射壓降約為0.7V，基極電流約為(5-0.7)/2K＝2.15mA，由于三極管的HFE為100，電阻R2為10K，所以三極管處于飽和狀態，輸出為低電平，根據DS75741的邏輯，芯片內部三極管導通，處于飽和狀態，輸出電壓為三極管飽和壓降約0.3V，所以上拉電阻R3上面壓降約為4.7V，此時光纖頭不工作，上拉電阻R3上的電流為4.7/51＝92mA，功耗主要在R3上，大約為0.5W。

當PWM為低電平時，三極管處于截止狀態，所以集電極輸出為高電平5V，根據驅動芯片的邏輯電平，內部三極管截止，相當于開路，所以這個時候，電流全部通過R3流向光纖頭HFBR-1521內部的發光二極管，由于內部發光二極管壓降約1.6V，外部電阻R3上電阻約為3.4V，HFBR-1521工作電流約為3.4/5.1＝67mA，功耗約為0.33W，功耗相對PWM為高電平時有所下降。但總的來說，無論光纖頭工作與不工作，電路都會出現能量的耗散，很不合理。而且光纖頭不工作時候的功耗更大，從這個方面講，是極其浪費能源的，同時對電源的要求也增加，另外高耗能也會對器件的壽命有所影響，因此需要開發一種更簡單便宜且不浪費能源的高壓變頻器驅動電路。

發明內容

本實用新型很好的解決了上述現有技術中存在的不足和問題，提供一種高壓變頻器驅動電路，該電路簡單方便成本低，同時可大大節約能量損耗。

本實用新型的技術方案如下：

本實用新型的高壓變頻器驅動電路，包括有PWM信號接入端、三極管T1、三極管T1的基極電阻R1、三極管T1的集電極電阻R2、驅動芯片、輸出側的串接電阻R3和驅動端光纖頭HFBR-1521，其特征在于所述的驅動芯片為一個NPN管和一個PNP管串聯組成的推挽電路，NPN管和PNP管的基極共同連接到電阻R2與三極管T1的集電極相連接的一端，NPN管集電極連接到電阻R2另一端，且連接到電源VCC上，PNP管的集電極連接到三極管T1的發射極，且連接到地。

本實用新型的高壓變頻器驅動電路，其進一步的技術方案是所述的PWM信號接入幅值為5V，PWM信號接入端與三極管T1的基極電阻R1連接，電阻R1的大小為51K，三極管T1的集電極電阻R2的大小為2K，與NPN管和PNP管的發射極串接的電阻R3大小為30歐，電阻R3接到光纖頭HFBR-1521的1腳，并且保留1腳和2腳之間的并聯電阻R4，R4的大小為2K。當光纖為2米左右的長度，R3可選用60歐姆的電阻，此時驅動電流越為35mA，驅動能力能達到要求。

本實用新型的高壓變頻器驅動電路，其進一步的技術方案還可以是在該高壓變頻器驅動電路的PWM信號接入端并聯有一個濾波電容來濾除尖峰電壓；再進一步的技術方案是當PWM信號接入幅值為5V時，濾波電容的大小為10PF。

本實用新型的高壓變頻器驅動電路，其進一步的技術方案還可以是所述的驅動芯片輸出側的串接電阻R3的大小可根據光纖線路的長度進行調整以滿足驅動能力所要求的驅動電流。

本實用新型具有以下有益效果：