本实用新型专利技术提供一种高可靠性中小功率驱动装置，包括驱动模块、电源供电电路、电源监控电路、硬件保护及输入电路、故障信号检测电路、故障信号反馈电路、驱动输出电路、限幅和滤波电路，其驱动模块与电源供电电路、硬件保护及输入电路、故障信号检测电路、故障信号反馈电路及驱动输出电路连接；电源监控电路与电源供电电路和硬件保护及输入电路连接；驱动输出电路的输出与限幅和滤波电路连接，故障信号检测电路与驱动输出电路连接；故障信号反馈电路的输出作为与PWM控制电路的控制端的连接端，硬件保护及输入电路的输入端作为与PWM控制电路的输出端的连接端。本实用新型专利技术高可靠性的驱动电路来保护IGBT，增大了IGBT的驱动功率。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种高可靠性中小功率驱动装置，特别是广泛地应用于电机控制、开关电源、变频器和逆变器等以及要求快速、低损耗的领域的驱动装置。
技术介绍
绝缘栅双极晶体管IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)是由BJT和MOSFET组合而成的新型复合电压控制电力电子器件，集MOSFET和GTR的优点于一体，具有输入阻抗高、响应速度快、通态压降小、承受电流大、耐压高等优点。自20世纪80年代中期出现以来，广泛地应用于电机控制、开关电源、变频器和逆变器等以及要求快速、低损耗的领域。电压控制型器件只需控制IGBT栅极的电压就可控制其导通和关断，且导通时可维持较低的通态压降。但由于IGBT自身的特性，使其工作时会发生擎住效应而导致门极失控，或因电流过大或因电压过高或不稳定，造成IGBT损坏而不能正常工作。目前针对中小功率的IGBT，常用基于M57962系列的驱动模块设计相应的驱动电路，M57962系列是日本三菱电机生产的标准IGBT驱动模块，价格适中，但该驱动模块存在驱动能力相对固定的问题，且目前设计的驱动保护电路仅靠软件切断控制信号来实现的，不能可靠的保护IGBT。为克服这些缺点，需要设计高可靠性、可增强驱动能力的驱动电路来保护IGBT和驱动更大功率的IGBT。
技术实现思路
本技术针对IGBT驱动电路不可靠和驱动能力不够的问题，设计一种高可靠性中小功率驱动装置，以便提高驱动电路的可靠性和驱动能力。本技术的技术方案是:本技术的高可靠性中小功率驱动装置包括驱动模块、电源供电电路、电源监控电路、硬件保护及输入电路、故障信号检测电路、故障信号反馈电路、驱动输出电路、限幅和滤波电路，其驱动模块与电源供电电路、硬件保护及输入电路、故障信号检测电路、故障信号反馈电路及驱动输出电路连接；电源监控电路与电源供电电路和硬件保护及输入电路连接；驱动输出电路的输出与限幅和滤波电路连接，故障信号检测电路与驱动输出电路连接；故障信号反馈电路的输出作为与PWM控制电路的控制端的连接端，硬件保护及输入电路的输入端作为与PWM控制电路的输出端的连接端。所述的驱动模块采用M57962AL，故障信号反馈电路包括由光耦器件U5组成的光耦合电路，硬件保护及输入电路包括与门电路U2和非门电路U3的串联；限幅和滤波电路中包括反向串联的稳压管D2与稳压管D3；驱动输出电路包括由开关三极管Q1与开关三极管Q2组成的互补电路。本技术的技术方案的优点：本技术提供了电源监控电路和过流硬件保护的双重保护功能，以高可靠性、可增强驱动能力的驱动电路来保护IGBT和驱动更大功率的IGBT。附图说明图1为本技术的电路逻辑框图。图2为本技术的具体电路原理图。具体实施方式下面结合附图对本技术进行进一步说明。本技术的前端连接PWM控制电路，其输出连接功率开关管IGBT。如图1所示，本技术所述的高可靠性中小功率驱动装置包括驱动模块1、电源供电电路2、电源监控电路3、硬件保护及输入电路4、故障信号检测电路5、故障信号反馈电路6、驱动输出电路7、限幅和滤波电路8，驱动模块1与电源供电电路2、硬件保护及输入电路4、故障信号检测电路5、故障信号反馈电路6及驱动输出电路7连接；电源监控电路3与电源供电电路2和硬件保护及输入电路4连接；驱动输出电路7的输出与限幅和滤波电路8连接，故障信号检测电路5与驱动输出电路7连接；故障信号反馈电路6的输出作为与PWM控制电路的控制端的连接端，硬件保护及输入电路4的输入端作为与PWM控制电路的输出端的连接端。图2为本技术的具体电路原理图：驱动模块1采用M57962AL芯片；电源供电电路2包括Vee电源和电容C7～C10；电源监控电路3包括电源控制芯片U1和由电阻R1、R2、R3与电容C1、C2、C3组成的输入电路；硬件保护及输入电路4包括与门电路U2和非门电路U3的串联；故障信号检测电路5由稳压管D4和二极管的串联组成，Ud连接到被控功率开关管IGBT的漏极；故障信号反馈电路6包括由光耦器件U5与电阻R6、R7组成的光耦合电路，F1连接到PWM控制电路的控制端；驱动输出电路7包括由由开关三极管Q1与开关三极管Q2组成的互补电路；限幅和滤波电路8中包括反向串联的两个稳压管D2、D3，Ug连接到被控功率开关管IGBT的栅极。电源供电电路2为驱动模块1提供正负两种电源；电源监控电路3监测PWM控制电路的电源；硬件保护及输入电路4接收PWM控制电路的输出信号、电源监控电路3的监测信号和故障信号反馈电路6的信号，综合三个信号作与处理后为驱动模块1的输入信号；故障信号检测电路5实时检测IGBT过流信息，送给驱动模块1处理，驱动模块1处理后信号经故障信号反馈电路6反馈到PWM控制电路的控制端，同时反馈到硬件保护及输入电路4；驱动输出电路7实现对驱动模块1的输出信号放大和限流功能；限幅和滤波电路8实现对输出信号限幅及滤波的功能。所述的电源供电电路2与驱动模块1的4、6端连接，为驱动模块提供正负两种电源，保证IGBT快速导通和关断，同时可减小导通和关断损耗。电源监控电路3与PWM控制电路的控制端连接，用于监测PWM控制电路的电源电压，从而保证PWM控制电路控制信号的准确性。硬件保护及输入电路4与PWM控制电路的输出端连接，接收PWM控制电路的控制信号作为驱动模块1的输入信号，其中硬件保护及输入电路4综合来PWM控制电路的控制信号、电源监控电路3的电源监测信号、故障信号反馈电路6的反馈信号，进行与运算后送给驱动模块1。故障信号检测电路5用于检测驱动模块1输出(即IGBT)是否过流，与驱动模块1的1、2端连接，通过驱动模块1的比较，再经过故障信号反馈电路6反馈到PWM控制电路的控制端，同时反馈到硬件保护及输入电路4。驱动输出电路7与驱动模块1的5端连接，驱动输出电路7包括功率放大电路和限流电路，其中功率放大电路是工作处于互补状态的开关三级管Q1和开关三级管Q2。限流电路由限流电阻R8和R9组成。限幅和滤波电路8包括由反向串联的稳压管D2和稳压管D3限幅电路和电阻R10与电容C11组成的滤波电路。本技术工作时，驱动模块1(M57962AL)的输入13、14端内部是一个光耦，当13端接收到硬件保护及输入电路4的输入信号且为低时，驱动模块1的5端输出高电平(VDD电平本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种高可靠性中小功率驱动装置，包括驱动模块(1)、电源供电电路(2)、电源监控电路(3)、硬件保护及输入电路(4)、故障信号检测电路(5)、故障信号反馈电路(6)、驱动输出电路(7)、限幅和滤波电路(8)，其特征在于：驱动模块(1)与电源供电电路(2)、硬件保护及输入电路(4)、故障信号检测电路(5)、故障信号反馈电路(6)及驱动输出电路(7)连接；电源监控电路(3)与电源供电电路(2)和硬件保护及输入电路(4)连接；驱动输出电路(7)的输出与限幅和滤波电路(8)连接，故障信号检测电路(5)与驱动输出电路(7)连接；故障信号反馈电路(6)的输出作为与PWM控制电路的控制端的连接端，硬件保护及输入电路(4)的输入端作为与PWM控制电路的输出端的连接端。
【技术特征摘要】
1.一种高可靠性中小功率驱动装置，包括驱动模块(1)、电源供电电
路(2)、电源监控电路(3)、硬件保护及输入电路(4)、故障信号检测电
路(5)、故障信号反馈电路(6)、驱动输出电路(7)、限幅和滤波电路(8)，
其特征在于：驱动模块(1)与电源供电电路(2)、硬件保护及输入电路(4)、
故障信号检测电路(5)、故障信号反馈电路(6)及驱动输出电路(7)连
接；电源监控电路(3)与电源供电电路(2)和硬件保护及输入电路(4)
连接；驱动输出电路(7)的输出与限幅和滤波电路(8)连接，故障信号
检测电路(5)与驱动输出电...
【专利技术属性】
技术研发人员：常超，樊呐，马高育，乔洪涛，程友信，陈圣荣，王莉，
申请(专利权)人：湖北三江航天万峰科技发展有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北;42
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