[發明專利]IGBT感應加熱電源的逆變驅動電路

無效

• 申請號: 201210335862.0
• 申請日: 2012-09-12
• 公開（公告）號: CN102857081A
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發明（設計）人: 葛運旺;張宗杰;張剛;武超;布挺;趙旭東;常靈香;楊帆
• 申請（專利權）人: 洛陽升華感應加熱有限公司;洛陽理工學院
• 主分類號: H02M1/092
• 分類號: H02M1/092
• 代理公司: 洛陽明律專利代理事務所 41118
• 代理人: 盧洪方

技術領域

本發明屬于電氣技術領域，涉及一種感應加熱電源的逆變器的驅動技術，具體涉及一種IGBT感應加熱電源的逆變驅動電路。

背景技術

目前，感應加熱以其加熱效率高、升溫快、可控性好等優點，廣泛應用于熔煉、透熱、淬火等領域，感應加熱電源是其關鍵設備之一；在感應加熱電源的主回路中，需要通過逆變電路產生交變電流，根據不同的加熱生產工藝，逆變電路需要產生頻率可調、功率可控的交變電路；目前逆變電路采用的器件主要有SCR、IGBT、MOSFET等。其中IGBT以體積小、可靠性能高、噪聲低、效率高、反應快速等優點，得到廣泛的應用；但是與傳統的SCR器件相比，IGBT的抗過載能力比較差。因此，為了配套高頻率、高功率的感應加熱電源，設計一個驅動能力強，保護全面的IGBT驅動電路的必要的。

發明內容

????為解決上述技術問題，本發明的目的是公開一種IGBT感應加熱電源的逆變驅動電路。

本發明為完成上述目的采用如下技術方案：

一種IGBT感應加熱電源的逆變驅動電路，所述的逆變驅動電路包括有脈沖信號接收和整理電路、隔離電路以及電流放大電路；所述的脈沖信號接收和整理電路通過光纖與電源主控制板相連通，用以接收來自電源主控制板通過光纖所傳送的光脈沖信號，并將光脈沖信號轉化成電脈沖信號；所述的隔離電路與脈沖信號接收和整理電路相連通，將電脈沖信號進行電光和光電轉換得到單向傳輸的電脈沖信號；所述的電流放大電路與隔離電路相連通，對單向傳輸的電脈沖信號進行幅度放大，得到IGBT所需的開通電壓+15V和關斷電壓-9V，同時為IGBT模塊提供驅動電流；所述的逆變驅動電路還包括有過壓保護和du/dt保護電路、瞬態抑制電路以及報警輸出電路；所述的過壓保護和du/dt保護電路與IGBT的集電極C相連通，用以在IGBT承受電壓過高或IGBT所承受的電壓過快時，輸出保護信號給脈沖信號接收和整理電路以及電流放大電路；所述的瞬態抑制電路與電流放大電路的輸出端相連通，用以檢測IGBT的柵極G與發射極E之間的電壓，抑制瞬間高電壓，保證IGBT的穩定工作；所述的逆變驅動電路還具有供電電路；所述的供電電路為脈沖信號接收和整理電路、隔離電路、電流放大電路以及報警輸出電路提供電源。

所述的脈沖信號接收和整理電路包括有光纖信號接收器RX1和施密特觸發器集成電路U1；所述的光纖信號接收器RX1接收來自外部電路通過光纖傳送的光脈沖信號，將光脈沖信號轉換成電脈沖信號，再由施密特觸發器集成電路U1對電脈沖信號進行整理和驅動，施密特觸發器集成電路U1將電脈沖信號分成兩路輸出，兩路電脈沖信號PWM1、PWM2送至隔離電路；同時，施密特觸發器U1接收過壓保護和du/dt保護電路送來的保護信號PS2。

所述的隔離電路包括有光電耦合器U2、光電耦合器U3、電阻R2、電阻R3、電阻R4、電阻R5、濾波電容C11和濾波電容C12；所述光電耦合器U2的輸出端由+5V和接地GND供電，光電耦合器U3的輸出端由-5V和-9V供電，光電耦合器U2的輸出由電阻R4上拉，光電耦合器U3的輸出由電阻R5上拉；所述光電耦合器U2與脈沖信號接收和整理電路傳來的電脈沖信號PWM1相連，所述的光電耦合器U3與脈沖信號接收和整理電路傳來的電脈沖信號PWM2相連，由光電耦合器U2、光電耦合器U3分別對電脈沖信號PWM1和電脈沖信號PWM2進行電信號-光信號-電信號的轉化，通過兩次轉換，用光信號實現電氣隔離和信號的單相傳輸，防止后續電路的干擾影響到前級電路，隔離后的驅動脈沖信號P1、驅動脈沖信號P2傳送至電流放大電路。

所述的電流放大電路包括有驅動模塊U5、驅動模塊U6、場效應管Q1、場效應管Q2、濾波電容C13、濾波電容C14，IGBT門極電阻R6、IGBT門極電阻R7，數字邏輯電路或門U4；所述的數字邏輯電路或門U4接收驅動脈沖信號P1以及過壓保護和du/dt保護電路送來的保護信號PS1，數字邏輯電路或門U4的輸出與驅動模塊U5相連，所述的驅動模塊U5接+15V電源，驅動模塊U5的輸出與場效應管Q1相連，場效應管Q1的輸出通過門極電阻R6與IGBT的柵極G相連，驅動模塊U6接收驅動脈沖P2，驅動模塊U6接-9V電源，驅動模塊U6的輸出與接場效應管Q2，場效應管Q2的輸出通過門極電阻R7與IGBT的發射極E相連。