一种IGBT信号驱动装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术一种IGBT信号驱动装置，包括：控制器，用于发出驱动信号和接收故障信号；与所述控制器连接的信号调理电路，其包括用于调理驱动信号的第一电平转换电路和驱动信号缓冲器，用于调理故障信号的逻辑电路和第二电平转换电路；焊盘，一部分焊盘连接接线端子，另一部分焊盘连接光纤收发器；第一电平转换电路和驱动信号缓冲器依次连接在控制器的输出端和焊盘之间，逻辑电路和第二电平转换电路依次连接在焊盘和控制器的输入端之间。通过在信号调理电路中分别设置并联的两路调理电路，分别对驱动信号和故障信号进行调理，配合分别连接连线端子和光纤收发器的焊盘，从而能够实现接线端子和光纤收发器的复用，用户能够根据现场的需要选择接入。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及驱动装置，具体为一种IGBT信号驱动装置。
技术介绍
随着电力电子技术的发展，各类专用型的变频器越来越普及。由于不同变频器要求信号延迟或抗电磁干扰能力不同，导致了这些设备的功率器件驱动器的结构不同，兼容性较差。IGBT驱动的非隔离驱动电路使用接线端子直接传输驱动信号，由于控制器和驱动器不隔离，在驱动高电压大功率的器件时，可能出现不安全现象。因此只能用在特定的中小变频器中；而且用接线端子的驱动抗干扰能力较差，在传输过程中易受到电磁信号干扰。IGBT的隔离型驱动主要分为光纤驱动型和脉冲变压器驱动两种，对于这两种隔离型驱动，存在着信号延迟的缺点。并且对于脉冲变压器，存在着最小脉宽输出的限制和电磁干扰的问题，无法应用于要求较高的场景中。目前的驱动装置只能择一使用，适用性较差。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本技术提供一种IGBT信号驱动装置，接线端子和光纤收发器能够复用，结构简单，适用性强。本技术是通过以下技术方案来实现：一种IGBT信号驱动装置，包括：控制器，用于发出驱动信号和接收故障信号；与所述控制器连接的信号调理电路，其包括用于调理驱动信号的第一电平转换电路和驱动信号缓冲器，用于调理故障信号的逻辑电路和第二电平转换电路；焊盘，一部分焊盘连接接线端子，另一部分焊盘连接光纤收发器；所述第一电平转换电路和驱动信号缓冲器依次连接在控制器的输出端和焊盘之间，所述逻辑电路和第二电平转换电路依次连接在焊盘和控制器的输入端之间。优选的，所述控制器采用CPLD、FPGA或MCU。优选的，所述第一电平转换电路和第二电平转换电路均为三态门电路。进一步，逻辑电路包括两通道与门电路。进一步，驱动信号缓冲器采用同向驱动信号缓冲器。优选的，所述光纤收发器包括型号分别为HFBR2521光纤接收器和HFBR1521光纤发送器。优选的，连接接线端子的接线端子焊盘设置在接线端子丝印上，连接光纤收发器的光纤收发器焊盘设置在光纤收发器丝印上；接线端子丝印和光纤收发器丝印重叠设置，光纤收发器焊盘布置在接线端子焊盘外围。与现有技术相比，本技术具有以下有益的技术效果：本技术通过在信号调理电路中分别设置并联的两路调理电路，分别对驱动信号和故障信号进行调理，配合分别连接连线端子和光纤收发器的焊盘，从而能够实现接线端子和光纤收发器的复用，用户能够根据现场的需要，选择接入光纤收发器或接线端子，从而实现复用，提高其适应能力，结构简单，设计合理。进一步的，通过对各电路的选型和配合，能够提高控制器的输出能力，降低时间延迟，节省PCB空间，优化配置。附图说明图1为本技术实例中所述驱动装置的结构框图。图2为本技术实例中所述驱动装置发送驱动信号的原理示意图。图3为本技术实例中所述驱动装置接收故障信号的原理示意图。图4为本技术实例中所述光纤接收器的电路图。图5为本技术实例中所述光纤发送器的电路图。图6为本技术实例中所述接线端子的电路图。图7为本技术实例中所述信号调理电路中的焊盘位置的分布图。图中：光纤收发器焊盘11，接线端子焊盘12，光纤收发器丝印2，接线端子丝印3。具体实施方式下面结合附图对本技术做进一步的详细说明，所述是对本技术的解释而不是限定。参见图1，本技术一种IGBT信号驱动装置，如图1所示，其包括：控制器，用于发出驱动信号和接收故障信号；与所述控制器连接的信号调理电路；信号调理电路包括，依次连接且用于调理驱动信号的第一电平转换电路和驱动信号缓冲器，依次连接且用于调理故障信号的第二电平转换电路和逻辑电路，以及连接接线端子和光纤收发器的焊盘；焊盘包括用于连接光纤收发器的焊盘和接线端子的焊盘。通过上述的结构信号驱动装置，可实现接线端子和光纤收发器的复用，用户可以根据现场的需要，通过焊盘的选择，选择接入光纤收发器或接线端子，从而实现复用。其中，控制器采用CPLD、FPGA或MCU控制器。如图2和图3中显示的信号处理过程，以及各个部件起到的作用及连接关系。如图2所示，CPLD、FPGA或MCU控制器发出IGBT左右桥驱动信号到信号调理电路中，通过第一电平转换电路和驱动信号缓冲器对驱动信号进行调理后，得到调理过后的驱动信号，能够选择通过焊盘连接到接线端子，经由端子驱动转换为非隔离的电驱动信号输入到IGBT左右桥驱动器；还能够选择通过焊盘连接到光纤收发器，经由光纤驱动转换为隔离的光纤驱动信号输入到IGBT左右桥驱动器。如图3所示，当IGBT左右桥故障时，能够对应选择通过接线端子连接到焊盘，将非隔离的故障电信号通过接线端子进行故障接收，使得故障信号并联后形成故障信号反馈输入到信号调理电路中，依次通过逻辑电路和第二电平转换电路对故障信号反馈进行调理后，得到调理过后的故障信号反馈，输入到CPLD、FPGA或MCU控制器中。当IGBT左右桥故障时，还能够对应选择通过光纤收发器连接到焊盘，将隔离的故障光纤信号通过光纤收发器进行故障接收，使得故障信号并联后形成故障信号反馈输入到信号调理电路中。其中，IGBT驱动信号调理电路包括图1中的第一电平转换电路和驱动信号缓冲器，故障信号调理电路包括逻辑电路和第二电平转换电路。故障信号调理电路负责处理驱动故障信号。优选地，第一电平转换电路和第二电平转换电路均为三态门电路。逻辑电路包括两通道与门电路。采用两通道与门电路对故障信号分别进行处理。驱动故障信号使用两通道与门电路生成一个综合驱动故障信号经第二电平转换电路送入控制器芯片中进行处理。如果有需要，也可按需求单独输入每一路驱动故障信号。生成的综合驱动故障信号经过第二电平转换电路送入控制器。驱动缓冲器的作用是增强驱动信号的输出能力。由于一般的控制器(CPLD或单片机)的输出能力不强，如果直接连接接线端子或驱动光纤发送器可能达不到所需要的性能。本技术的实例中使用的驱动信号缓冲器为同向缓冲器(即输入信号和输出信号相同，反向缓冲器输入与输出是非门的关系)，MOSFET互补输出型。具有输出能力强，并且时间延迟低等特点。本实施例中的光纤收发器可采用图4中的型号为HFBR2521光纤接收器和图5中的HFBR1521光纤发送器。故障信号同时连接图4中的光纤接收器和图6中的接线端子，作为故障信号。同理，驱动信号PWMa1和PWMb1分别同时连接图6接线端子和图5中的光纤发送器，作为驱动信号复用光纤和接线端子。在本技术所述装置的PCB结构的设计方面见图7，光纤收发器丝印2与接线端子丝印3重叠设置，在PCB上同时预留光纤收发器焊盘11如图7中的腰圆形焊盘和接线端子焊盘12如图7中的圆形焊盘，采用两接收两发送的光纤和20针接线端子。根据具体的实际需求来选择光纤收发器或接线端子选焊，以便节省PCB空间，优化配置。对于本技术各个实施例中所阐述的装置，凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种IGBT信号驱动装置，其特征在于，包括：控制器，用于发出驱动信号和接收故障信号；与所述控制器连接的信号调理电路，其包括用于调理驱动信号的第一电平转换电路和驱动信号缓冲器，用于调理故障信号的逻辑电路和第二电平转换电路；焊盘，一部分焊盘连接接线端子，另一部分焊盘连接光纤收发器；所述第一电平转换电路和驱动信号缓冲器依次连接在控制器的输出端和焊盘之间，所述逻辑电路和第二电平转换电路依次连接在焊盘和控制器的输入端之间。

【技术特征摘要】
1.一种IGBT信号驱动装置，其特征在于，包括：控制器，用于发出驱动信号和接收故障信号；与所述控制器连接的信号调理电路，其包括用于调理驱动信号的第一电平转换电路和驱动信号缓冲器，用于调理故障信号的逻辑电路和第二电平转换电路；焊盘，一部分焊盘连接接线端子，另一部分焊盘连接光纤收发器；所述第一电平转换电路和驱动信号缓冲器依次连接在控制器的输出端和焊盘之间，所述逻辑电路和第二电平转换电路依次连接在焊盘和控制器的输入端之间。2.根据权利要求1所述的IGBT信号驱动装置，其特征在于，所述控制器采用CPLD、FPGA或MCU。3.根据权利要求1所述的IGBT信号驱动装置，其特征在于，所述第一电平转换电...

【专利技术属性】
技术研发人员：张天翼，苏位峰，卫三民，殷晓刚，
申请(专利权)人：中国西电电气股份有限公司，北京西电华清科技有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西;61