[發明專利]一種軟硬件處理的隔離式IGBT驅動反饋系統

在審

• 申請號: 201810587389.2
• 申請日: 2018-06-06
• 公開（公告）號: CN108631561A
• 公開（公告）日: 2018-10-09
• 發明（設計）人: 楊坤樹;黎裕文;鐘道禎;周治國;杜超超;莊網發;黃玉觀
• 申請（專利權）人: 廣東明陽龍源電力電子有限公司
• 主分類號: H02M1/092
• 分類號: H02M1/092;H02M7/48
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 李旭亮

本發明公開了一種軟硬件處理的隔離式IGBT驅動反饋系統，包括依次電性連接的主控模塊、驅動模塊、IGBT開關模塊，還包括光耦隔離檢測模塊，光耦隔離檢測模塊分別與IGBT開關模塊、主控模塊電性連接以檢測IGBT通斷信號并反饋到主控模塊中；主控模塊內設置有延時調節單元、波段選擇單元以及軟件濾波單元；主控模塊將經過延時調節單元、波段選擇單元以及軟件濾波單元處理的IGBT通斷信號與PWM信號進行比較，本設計實現有效的電氣隔離，成本較低，能夠對整個逆變回路進行檢測，只要其中有任意一個環節出現異常，同時減少信號的誤差，提高判斷的準確性。

技術領域

本發明涉及驅動電路領域，特別是逆變電路中IGBT驅動的反饋控制系統。

背景技術

牽引站穩壓電源的核心是逆變電路，逆變電路的主要依次電性連接的主控模塊、驅動模塊、IGBT開關模塊組成，而為了電路系統安全穩定運行，一般需要進行反饋監測；目前行業可采用以下的方法：

電阻式隔離反饋電路，通過運放比較器對電壓進行比較，把該信號反饋到主控進行判斷處理，該方式在于電阻占布板面積，且無法實現真正的電氣隔離，較容易從驅動高壓側把干擾信號傳遞進控制側，行業內用該電路都是在整機運行前檢測一段時間后就屏蔽該功能，因為實時檢測會極易受干擾，從而誤報故障，有其固有的缺點；

驅動模塊采用自帶反饋功能的芯片，目前行業內集成反饋功能的芯片還是較少不易于采購，且價格較為昂貴，應用經驗不多，該芯片可把驅動芯片輸出的信號反饋到主控進行判斷處理，該芯片的缺點只是能夠對主控模塊下發的PWM信號以及驅動模塊輸出的驅動信號進行反饋，IGBT開關模塊的實際運行情況沒有進行反饋，進而無法對整個驅動回路進行判斷。

同時，后來行業里面也會嘗試使用光耦隔離檢測的方式，但是主控模塊在只會在開機的一端時間內進行檢測判斷，這是因為在實際的應用過程中使用會存在一些問題：

其他線路的IGBT開關模塊的開通或關斷時刻產生的干擾信號，影響本檢測線路中光電耦合器發光器的導通或關斷；

實際應用時，IGBT開關模塊在關斷時刻，光電耦合器的發光器往往由于干擾信號而導致誤導通現象，使得檢測結果不準確；

實際硬件電路與理想電路相比較存在信號延遲，PWM信號的時間較窄，則無法保持光電耦合器的正常開通或關斷

由于開機的一端時間內進行檢測判斷，只而在運行過程中假若逆變電路出現故障，主控模塊無法得知，另外，主控模塊的軟件單元未做完善處理，使用過程中比較容易誤觸發。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明的目的是提供一種能夠對完整驅動回路進行檢測判斷、并且誤觸發少的隔離式IGBT驅動反饋系統。

本發明采用的技術方案是：

一種軟硬件處理的隔離式IGBT驅動反饋系統，包括依次電性連接的主控模塊、驅動模塊、IGBT開關模塊，主控模塊輸出PWM信號到驅動模塊進而驅動IGBT開關模塊開通或者關斷運行，還包括光耦隔離檢測模塊，光耦隔離檢測模塊分別與IGBT開關模塊、主控模塊電性連接以檢測IGBT通斷信號并反饋到主控模塊中；

主控模塊內設置有延時調節單元、波段選擇單元以及軟件濾波單元；延時調節單元根據實際電路產生的滯后誤差時間t1調整IGBT通斷信號的，使IGBT通斷信號與PWM信號匹配；

波段選擇單元在IGBT通斷信號上的開通時段截取預設時間長度t2的電平信號；

軟件濾波單元，對IGBT通斷信號進行軟件濾波處理；

主控模塊持續將經過延時調節單元、波段選擇單元以及軟件濾波單元處理的IGBT通斷信號與PWM信號進行比較。

所述光耦隔離檢測模塊包括光電耦合器、電阻R1、電阻R2、電容C1；