[實用新型]光控驅動的絕緣柵雙極晶體管換向器

有效

• 申請號: 201420467537.4
• 申請日: 2014-08-18
• 公開（公告）號: CN204118977U
• 公開（公告）日: 2015-01-21
• 發明（設計）人: 常效鵬;常鐘元
• 申請（專利權）人: 常效鵬
• 主分類號: H02K13/14
• 分類號: H02K13/14
• 代理公司: 鞍山嘉訊科技專利事務所 21224
• 代理人: 張群

技術領域

本實用新型涉及直流電機換向器技術領域，尤其涉及光控驅動的絕緣柵雙極晶體管(IGBT)換向器。?

背景技術

直流電機是依靠換向器進行工作的。傳統的換向器有兩種，其一為機械(整流子)換向器，工作時產生火花或環火，絕緣強度低，維護量大；其二為電子換向器，必須設置嚴格的同步閉環系統，控制回路復雜，容易產生貫穿短路。?

發明內容

為克服現有技術的不足，本實用新型的目的是提供一種光控驅動的絕緣柵雙極晶體管換向器，利用光電轉換電路起動驅動單元電路，每個驅動單元電路設有兩路起動輸入端和三個輸出端子，實現一個驅動單元電路輸出的三點電位控制主電路中一對NPN、PNP型絕緣柵雙極晶體管(IGBT)互補電路的三種工作狀態，進而實現可靠換向工作的目的。?

為實現上述目的，本實用新型通過以下技術方案實現：?

光控驅動的絕緣柵雙極晶體管換向器，包括光控單元、驅動單元電路、主電路；?

光控單元包括正向光控裝置、反向光控裝置、發受光裝置、遮透光裝置；?

正向光控裝置與反向光控裝置以遮透光裝置的環形遮光板為對稱軸相互對稱，正向光控裝置與反向光控裝置均包括發受光裝置、遮透光裝置，發受光裝置由環形支撐裝置、固定在環形支撐裝置上的空心厚壁圓柱體、設置在空心厚壁圓柱體上的發光二極管和光敏二極管組成，環形支撐裝置由環形板、固定在環形板一側面上的空心圓柱體組成；遮透光裝置由環形遮光板、光控單元外殼、設置在環形遮光板一側的與環形遮光板同圓心的正向遮透光薄壁圓桶、設置在環形遮光板另一側的與環形遮光板同圓心的反向遮透光薄壁圓桶組成，光控單元外殼內固定連接環形遮光板，正向遮透光薄壁圓桶圓周表面上開設有正向控制透光孔，反向遮透光薄壁圓桶圓周表面上開設有反向控制透光孔；空心厚壁圓柱體靠近環形遮光板側的厚壁上開設有環形空間，所述環形空間與空心厚壁圓柱體同圓心，所述正向遮透光薄壁圓桶、反向遮透光薄壁圓桶插接在環形空間內，環形空間將空心厚壁圓柱體?靠近環形遮光板側的厚壁分為上壁和下壁，所述上壁圓周上開設有均勻排列的發光二極管的安裝通孔，所述下壁圓周上開設有均勻排列的光敏二極管的安裝通孔，發光二極管的安裝通孔、光敏二極管的安裝通孔上下縱向垂直一一對應。?

所述驅動單元電路由NPN型絕緣柵雙極晶體管的驅動電路、PNP型絕緣柵雙極晶體管的驅動電路兩部分組成，NPN型絕緣柵雙極晶體管的驅動電路由雙位光耦合器中第一路輸入起動光耦元件一、晶體管脈沖放大電路、晶體管箝位電路組成；PNP型絕緣柵雙極晶體管的驅動電路由雙位光耦合器中第二路輸入起動光耦元件二、晶體管脈沖放大電路、晶體管箝位電路組成；NPN型絕緣柵雙極晶體管的驅動電路、PNP型絕緣柵雙極晶體管的驅動電路共同采用一組設有一個公共端的三端子輸出電路；NPN型絕緣柵雙極晶體管的驅動電路、PNP型絕緣柵雙極晶體管的驅動電路共用一組獨立電源供電。?

所述的主電路由并聯在一組電源上的若干個主電路單元電路組成，所述主電路單元電路包括每對NPN、PNP型絕緣柵雙極晶體管構成的互補電路、絕緣柵雙極晶體管柵-射極電阻電路，主電路單元電路有三種工作狀態：NPN型絕緣柵雙極晶體管開通、PNP型絕緣柵雙極晶體管關斷；NPN型絕緣柵雙極晶體管關斷、PNP型絕緣柵雙極晶體管關斷；NPN型絕緣柵雙極晶體管關斷、PNP型絕緣柵雙極晶體管開通；主電路單元電路設有三個輸入端子與驅動單元電路的三個輸出端子一一對應相連。?

所述的正向光控裝置、反向光控裝置通過切換開關實現對電機的正反向移動控制。?

所述的發光二極管通過壓緊件固定在發光二極管安裝通孔內；所述光敏二極管通過壓緊件固定在光敏二極管安裝通孔內；所述空心厚壁圓柱體通過安裝螺絲固定在環形支撐裝置中環形板上，環形支撐裝置中空心圓柱體與電機的定子部分固定在一起。?

所述的光控單元外殼、環形遮光板、正向遮透光薄壁圓桶、反向遮透光薄壁圓桶為一體式結構，所述的正向遮透光薄壁圓桶上正向控制透光孔、反向遮透光薄壁圓桶上反向控制透光孔互差180°，正向控制透光孔設置在電機的轉子N、S主磁極幾何中心線的對應位置上；光控單元外殼與電機的轉子部分固定在一起。?

與現有技術相比，本實用新型的有益效果是：?