一种用于三电平逆变器的驱动电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于三电平逆变器的驱动电路，包括用于产生驱动信号的驱动模块、用于向三电平逆变器的主功率模块输出驱动信号的信号输出模块和用于接收由三电平逆变器的控制模块输出的控制信号的信号输入模块；信号输入模块包括用于隔离控制模块与驱动模块的光耦合器和用于把由控制模块输出的控制信号传输到光耦合器的输入开关模块；输入开关模块、光耦合器、驱动模块和信号输出模块依次连接。该驱动电路能够把控制模块输出的控制信号隔离开来，从而能够避免受到外部的干扰，防止驱动电路误触发，保证三电平逆变器的正常工作。

【技术实现步骤摘要】
一种用于三电平逆变器的驱动电路
本技术涉及驱动电路
，尤其是一种用于三电平逆变器的驱动电路。
技术介绍
目前，变流器主要存在三种结构，分别为：(1)由三个单相H桥组成；(2)由开关管组成六桥臂；(3)三电平逆变器。前两种结构方案为两电平逆变器，后一种结构方案为三电平逆变器。两电平逆变器的电压跳变为直流母线电压，高的电压跳变幅度对并网逆变器带来的是较高的纹波电流，为了抑制纹波电流，需要较大的输出电感和滤波电容，由此带来了较高的纹波电流损耗，同时由于输出滤波电感电容也降低了电流响应速度，或对输出电流的能力产生了一定的限制；较高的电压跳变幅度也会产生严重的电磁干扰，对周边电子设备产生严重危害。而三电平逆变器的电压跳变幅度仅为直流母线电压的一半，因此三电平逆变器能够在很大程度上解决了上述问题。三电平逆变器主要由主功率模块、辅助电源和控制模块等构成，控制模块主要用于对主功率模块进行传输控制及驱动。而传统的用于三电平逆变器的驱动电路，往往由控制模块直接输出控制信号给驱动电路从而控制驱动电路输出驱动信号，但由于三电平逆变器是应用于高压大功率的场合当中，因此控制模块输出的控制信号容易受到外部的干扰，容易导致驱动电路误触发，从而影响三电平逆变器的正常工作。
技术实现思路
为解决上述问题，本技术的目的在于提供一种用于三电平逆变器的驱动电路，能够把控制模块输出的控制信号隔离开来，从而能够避免受到外部的干扰，防止驱动电路误触发，保证三电平逆变器的正常工作。本技术解决其问题所采用的技术方案是：一种用于三电平逆变器的驱动电路，包括用于产生驱动信号的驱动模块、用于向三电平逆变器的主功率模块输出驱动信号的信号输出模块和用于接收由三电平逆变器的控制模块输出的控制信号的信号输入模块；信号输入模块包括用于隔离控制模块与驱动模块的光耦合器和用于把由控制模块输出的控制信号传输到光耦合器的输入开关模块；输入开关模块、光耦合器、驱动模块和信号输出模块依次连接。进一步，输入开关模块包括N型开关三极管、P型开关三极管、偏置电阻、分压电阻和限流电阻，N型开关三极管的集电极连接于工作电源，N型开关三极管的发射极与P型开关三极管的发射极相连接并通过限流电阻连接于光耦合器的阳极端，P型开关三极管的集电极连接于参考地，控制模块通过偏置电阻分别连接于N型开关三极管的基极和P型开关三极管的基极后再通过分压电阻连接于参考地，光耦合器的阴极端与参考地相连接。进一步，驱动模块包括驱动芯片、RC滤波网络和抑制电阻，抑制电阻串接于光耦合器的输出端和驱动芯片的输入端之间，驱动芯片的输入端通过RC滤波网络连接于参考地。进一步，RC滤波网络包括滤波电阻和滤波电容，滤波电阻和滤波电容并联连接于驱动芯片的输入端和参考地之间。进一步，信号输出模块包括用于把驱动信号输出到主功率模块的驱动输出端、用于保护驱动模块的输出保护模块和用于稳定驱动信号的输出电压的钳位模块，驱动模块、输出保护模块和钳位模块依次连接，驱动输出端设置于输出保护模块和钳位模块的连接处。进一步，输出保护模块包括稳定电阻和保护二极管，驱动模块通过稳定电阻分别与驱动输出端和钳位模块相连接，保护二极管反向并联于稳定电阻的两端。进一步，钳位模块包括第一钳位二极管和第二钳位二极管，第一钳位二极管的正极端和负极端分别连接于驱动输出端和钳位电压，第二钳位二极管的正极端和负极端分别连接于参考地和驱动输出端。进一步，光耦合器的型号为HCPL－2201。进一步，驱动芯片的型号为IXDN604SIA。本技术的有益效果是：一种用于三电平逆变器的驱动电路，由三电平逆变器的控制模块输出的控制信号，会以脉冲信号的方式依次通过信号输入模块、驱动模块和信号输出模块，产生能够对三电平逆变器的主功率模块进行驱动控制的驱动信号，从而实现对主功率模块的有效的驱动控制处理；由于信号输入模块包括输入开关模块和光耦合器，因此当控制模块输出脉冲形式的控制信号时，处于高电平状态的控制信号会导通输入开关模块，从而使光耦合器产生对应的响应信号；而处于低电平状态的控制信号会关闭输入开关模块，光耦合器不产生响应信号。因此由光耦合器输出的响应信号也会以脉冲信号的方式传输到驱动模块之中，从而间隔地导通驱动模块之中的功率管，从而能够向三电平逆变器的主功率模块输出驱动信号。由于光耦合器的隔离作用，由控制模块输出的控制信号和输入到驱动模块的响应信号能够相互隔离开来，即使由控制模块输出的控制信号受到外部干扰信号的影响，也不会影响由光耦合器输出的响应信号的准确性，因此，能够使驱动模块避免受到外部的干扰，从而防止本技术的驱动电路发生误触发，保证了三电平逆变器的正常工作。附图说明下面结合附图和实例对本技术作进一步说明。图1是本技术的驱动电路的原理图。具体实施方式参照图1，本技术的一种用于三电平逆变器的驱动电路，包括用于产生驱动信号的驱动模块1、用于向三电平逆变器的主功率模块输出驱动信号的信号输出模块2和用于接收由三电平逆变器的控制模块输出的控制信号的信号输入模块3；信号输入模块3包括用于隔离控制模块与驱动模块1的光耦合器U1和用于把由控制模块输出的控制信号传输到光耦合器U1的输入开关模块32；输入开关模块32、光耦合器U1、驱动模块1和信号输出模块2依次连接。其中，光耦合器的型号为HCPL－2201。具体地，由三电平逆变器的控制模块输出的控制信号，会以脉冲信号的方式依次通过信号输入模块3、驱动模块1和信号输出模块2，产生能够对三电平逆变器的主功率模块进行驱动控制的驱动信号，从而实现对主功率模块的有效的驱动控制处理；由于信号输入模块3包括输入开关模块32和光耦合器U1，因此当控制模块输出脉冲形式的控制信号时，处于高电平状态的控制信号会导通输入开关模块32，从而使光耦合器U1产生对应的响应信号；而处于低电平状态的控制信号会关闭输入开关模块32，光耦合器U1不产生响应信号。因此由光耦合器U1输出的响应信号也会以脉冲信号的方式传输到驱动模块1之中，从而间隔地导通驱动模块1之中的功率管，从而能够向三电平逆变器的主功率模块输出驱动信号。由于光耦合器U1的隔离作用，由控制模块输出的控制信号和输入到驱动模块1的响应信号能够相互隔离开来，即使由控制模块输出的控制信号受到外部干扰信号的影响，也不会影响由光耦合器U1输出的响应信号的准确性，因此，能够使驱动模块1避免受到外部的干扰，从而防止本技术的驱动电路发生误触发，保证了三电平逆变器的正常工作。其中，参照图1，输入开关模块32包括N型开关三极管Q1、P型开关三极管Q3、偏置电阻R1、分压电阻R3和限流电阻R5，N型开关三极管Q1的集电极连接于工作电源VCC，N型开关三极管Q1的发射极与P型开关三极管Q3的发射极相连接并通过限流电阻R5连接于光耦合器U1的阳极端ADE，P型开关三极管Q3的集电极连接于参考地，控制模块通过偏置电阻R1分别连接于N型开关三极管Q1的基极和P型开关三极管Q3的基极后再通过分压电阻R3连接于参考地，光耦合器U1的阴极端CAD与参考地相连接。具体地，偏置电阻R1和分压电阻R3相互配合，能够为N型开关三极管Q1和P型开关三极管Q3提供一个稳定的偏置电压，从而能够保证N型开关三极管Q1和P型开关三本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于三电平逆变器的驱动电路，其特征在于：包括用于产生驱动信号的驱动模块(1)、用于向三电平逆变器的主功率模块输出驱动信号的信号输出模块(2)和用于接收由三电平逆变器的控制模块输出的控制信号的信号输入模块(3)；所述信号输入模块(3)包括用于隔离控制模块与所述驱动模块(1)的光耦合器(U1)和用于把由控制模块输出的控制信号传输到所述光耦合器(U1)的输入开关模块(32)；所述输入开关模块(32)、光耦合器(U1)、驱动模块(1)和信号输出模块(2)依次连接。

【技术特征摘要】
1.一种用于三电平逆变器的驱动电路，其特征在于：包括用于产生驱动信号的驱动模块(1)、用于向三电平逆变器的主功率模块输出驱动信号的信号输出模块(2)和用于接收由三电平逆变器的控制模块输出的控制信号的信号输入模块(3)；所述信号输入模块(3)包括用于隔离控制模块与所述驱动模块(1)的光耦合器(U1)和用于把由控制模块输出的控制信号传输到所述光耦合器(U1)的输入开关模块(32)；所述输入开关模块(32)、光耦合器(U1)、驱动模块(1)和信号输出模块(2)依次连接。2.根据权利要求1所述的一种用于三电平逆变器的驱动电路，其特征在于：所述输入开关模块(32)包括N型开关三极管(Q1)、P型开关三极管(Q3)、偏置电阻(R1)、分压电阻(R3)和限流电阻(R5)，所述N型开关三极管(Q1)的集电极连接于工作电源(VCC)，所述N型开关三极管(Q1)的发射极与所述P型开关三极管(Q3)的发射极相连接并通过所述限流电阻(R5)连接于所述光耦合器(U1)的阳极端(ADE)，所述P型开关三极管(Q3)的集电极连接于参考地，控制模块通过所述偏置电阻(R1)分别连接于所述N型开关三极管(Q1)的基极和所述P型开关三极管(Q3)的基极后再通过所述分压电阻(R3)连接于参考地，所述光耦合器(U1)的阴极端(CAD)与参考地相连接。3.根据权利要求1所述的一种用于三电平逆变器的驱动电路，其特征在于：所述驱动模块(1)包括驱动芯片(U3)、RC滤波网络(11)和抑制电阻(R7)，所述抑制电阻(R7)串接于所述光耦合器(U1)的输出端和所述驱动芯片(U3)的输入端之间，所述驱动芯片(U3)的输入端通过所述RC滤波网络(11)连接于参考地。4.根据权利要求3所述的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：王志辉，陈健斌，和卓波，梁俊雄，
申请(专利权)人：广东科学技术职业学院，
类型：新型
国别省市：广东,44