[實用新型]一種適用于低壓有功功率平衡單元的IGBT驅動電路

有效

• 申請號: 201721680725.5
• 申請日: 2017-12-06
• 公開（公告）號: CN207427110U
• 公開（公告）日: 2018-05-29
• 發明（設計）人: 丁亮;梁穎;佟皓;蔣偉;劉晉鋒;孫忠良
• 申請（專利權）人: 山西潞安環保能源開發股份有限公司五陽煤礦;哈爾濱同為電氣股份有限公司
• 主分類號: H03K17/082
• 分類號: H03K17/082;H03K17/567
• 代理公司: 哈爾濱市哈科專利事務所有限責任公司 23101
• 代理人: 吳振剛

本實用新型公開一種適用于低壓有功功率平衡單元的IGBT驅動電路，包括高速隔離電路、保護電路、功率驅動電路和反饋電路，MCU控制單元與高速隔離電路電信號連接，高速隔離電路與保護電路電信號連接，保護電路與功率驅動電路電信號連接，功率驅動電路與IGBT電信號連接，功率驅動電路通過反饋電路與MCU控制單元電信號連接，所述的功率驅動電路采用ACPL?332J芯片。本驅動電路具有良好抗干擾能力，能夠解決大部分低壓功率模塊的驅動問題，具有很高的可靠性、安全性及操控性。

技術領域

本實用新型涉及一種適用于低壓有功功率平衡單元的IGBT驅動電路。

背景技術

由于低壓配電系統用戶多為單相負載，且用電具有不同時性，配電系統極易出現三相不平衡，進而引起電網線路損耗加劇，影響負載側用電安全等問題。有功功率平衡單元可解決不平衡問題、穩定三相電壓、平衡無功等功能。然而設備穩定且有效運行的關鍵因素在于功率模塊的操控，能將功率模塊高效、可靠的運行就成為整個系統的一個關鍵部分，即是IGBT的驅動電路。

發明內容

基于以上不足之處，本實用新型提供一種適用于低壓有功功率平衡單元的IGBT驅動電路，將MCU的發出的信號轉換成能夠驅IGBT的信號，來保證IGBT安全的開通與關斷。

本實用新型所采用的技術如下：一種適用于低壓有功功率平衡單元的IGBT驅動電路，包括高速隔離電路、保護電路、功率驅動電路和反饋電路，MCU控制單元與高速隔離電路電信號連接，高速隔離電路與保護電路電信號連接，保護電路與功率驅動電路電信號連接，功率驅動電路與IGBT電信號連接，功率驅動電路通過反饋電路與MCU控制單元電信號連接，所述的功率驅動電路采用ACPL-332J芯片。

本實用新型具有如下優點及有益效果：具有良好抗干擾能力，能夠解決大部分低壓功率模塊的驅動問題，具有很高的可靠性、安全性及操控性。運行穩定；功耗低，散熱性能好；響應速率高。

附圖說明

圖1為高速隔離電路原理圖；

圖2為保護電路原理圖；

圖3為功率驅動電路原理圖；

圖4為反饋電路原理圖；

圖5為本實用新型的原理框圖。

具體實施方式

下面根據附圖舉例對本實用新型做進一步說明：

實施例1

如圖1-5所示，一種適用于低壓有功功率平衡單元的IGBT驅動電路，包括高速隔離電路1、保護電路2、功率驅動電路3和反饋電路4，MCU控制單元與高速隔離電路1電信號連接，高速隔離電路1與保護電路2電信號連接，保護電路2與功率驅動電路3電信號連接，功率驅動電路3與IGBT電信號連接，功率驅動電路3通過反饋電路4與MCU控制單元電信號連接，所述的功率驅動電路3采用ACPL-332J芯片。高速隔離電路：如圖1所示，由VO0630芯片作為隔離輸出，通過內部高速傳輸，將MCU輸出的PWM信號，穩定、可靠傳送給下級保護電路。保護電路：如圖2所示，由74LVC00芯片及部分外圍元件組成，保證整體系統在MCU運行前IGBT處于關斷狀態，防止IGBT同時開通造成短路現象。功率驅動電路：如圖3所示，由ACPL-332J芯片作為推挽功率輸出核心，將PWM的弱信號轉換成IGBT的驅動信號，從而實現控制IGBT、監測IGBT的運行狀態，一旦故障發生，便以2.7us的響應速率關斷IGBT，防止炸機事件，并將故障信號傳送給反饋電路。反饋電路：如圖4所示，由光耦、電阻等元件組成，作為故障反饋的隔離傳導電路，將故障信號傳送至MCU。此驅動電路適用在各種低壓IGBT應用領域中，MCU將采集后的數據計算、分析，通過該電路的隔離、放大處理后，控制IGBT安全可靠的動作，做以實效性補償功能。

當MCU判斷發出控制指令，PWM信號經過高速隔離電路處理，傳導至保護電路，再經由功率驅動電路推挽輸出控制IGBT的開通與關斷。當功率驅動電路中故障檢測部分檢測到IGBT故障時，瞬時關斷IGBT，并發送故障反饋信號至反饋電路部分，再傳至MCU來計算、處理。當系統檢測出需補償的電流時，通過MCU控制觸發PWM信號，經過高速光耦隔離輸出，由功率驅動電路轉換成IGBT所需的驅動信號，控制IGBT，進行系統補償。