使用IGBT晶体管驱动马达的电路制造技术

本发明专利技术公开了一种使用IGBT晶体管驱动马达的电路，包括桥式整流电路、滤波电路、第一IGBT晶体管、第二IGBT晶体管、第三IGBT晶体管、第四IGBT晶体管、第五IGBT晶体管及第六IGBT晶体管；所述第一IGBT晶体管的栅极、第二IGBT晶体管的栅极、第三IGBT晶体管的栅极、第四IGBT晶体管的栅极、第五IGBT晶体管的栅极及第六IGBT晶体管的栅极均连接有IGBT驱动电路。本发明专利技术的使用IGBT晶体管驱动马达的电路响应速度快、电路简单且成本低，同时IGBT晶体管还采用安全性强的驱动保护电路。

A circuit that uses a IGBT transistor to drive a motor

The invention discloses a circuit using a IGBT transistor driving motor, including bridge rectifier circuit, filter circuit, first IGBT transistor, second IGBT transistor, third IGBT transistor, fourth IGBT transistor, fifth IGBT transistor and six IGBT transistor, and the gate of the first IGBT transistor and the second IGBT transistor. The gate of the gate, the gate of the third IGBT transistor, the gate of the fourth IGBT transistor, the gate of the fifth IGBT transistor and the gate of the six IGBT transistor are all connected with the IGBT drive circuit. The IGBT transistor driving motor has fast response speed, simple circuit and low cost, and the IGBT transistor also uses a safe driving protection circuit.

【技术实现步骤摘要】
使用IGBT晶体管驱动马达的电路
本专利技术涉及马达驱动领域，特别是一种使用IGBT晶体管驱动马达的电路。
技术介绍
随着人们生活水平的不断提高，马达的应用场合十分广泛，例如在电器、健身设备、游戏设备或者交通工具等方面，均需要应用到各种各样的马达。传统的马达控制电路一般是使用继电器，虽然能够实现直流马达正反转控制，却不能实现直流马达的调速和软启动。而对于应用在汽车等交通工具的马达来说，还需要有较大的驱动电路以及极快的响应速度，虽然现在也出现一些采用晶体管来对马达进行控制的方案，但是目前的控制电路都难以实现快速地对马达进行控制，而且目前的控制电路都过于复杂，使电路成本较高。IGBT晶体管具有良好的响应速度，由于IGBT的开关特性和安全工作区随着栅极驱动电路的变化而变化，因而驱动电路性能的好坏将严重影响器件的使用寿命。IGBT对驱动电路的要求包括：①IGBT栅极驱动电路的正向驱动电压Uge一般以10V到15V为佳；②IGBT的关断过程中，栅极-发射极间施加的负偏压有利于IGBT快速关断，一般为-2V到-15V；③具有栅极电压限幅电路，保护栅极不被击穿、IGBT栅极电压不能超过±20V，驱动电压信号超出此范围就可能损坏栅极；④IGBT栅极驱动电路应尽可能的简单、实用，应具有IGBT的完整保护功能，很强的抗干扰能力，且输出阻抗尽可能的低；⑤由于IGBT多用于高压场合，所以驱动电路应与控制电路在电位上严格隔离，一般采用高速光耦或变压器耦合，解决电位隔离问题。实际应用中，除了选择参数合适的IGBT模块、设计良好的驱动电路外，还应采取保护措施以防损坏器件。因为在实际应用中经常会遇到各种工作状况：过载、负载短路、桥臂直通、关断大电流时过高的di/dt造成的过电压、散热不好或由于其它故障导致器件过热等等，这些都会影响器件的正常工作、寿命和性能，甚至立刻导致器件、装置的损坏，严重时还会影响周围其它设备的正常工作。因此，为保证装置安全可靠的工作，必须要设计功能齐备的保护电路，在电路发生异常时做出反应，以防止器件偏离手册中给定的安全工作区。
技术实现思路
为了解决上述的技术问题，本专利技术的目的是提供一种响应速度快、电路简单且低成本的使用IGBT晶体管驱动马达的电路，同时IGBT晶体管还采用安全性强的驱动保护电路。本专利技术的技术方案是：一种使用IGBT晶体管驱动马达的电路，包括桥式整流电路、滤波电路、第一IGBT晶体管、第二IGBT晶体管、第三IGBT晶体管、第四IGBT晶体管、第五IGBT晶体管及第六IGBT晶体管；所述桥式整流电路的第一输出端与滤波电路的第一输入端连接，所述桥式整流电路的第二输出端与滤波电路的第二输入端连接，所述滤波电路的第一输出端分别与第一IGBT晶体管的集电极、第三IGBT晶体管的集电极及第五IGBT晶体管的集电极连接，所述滤波电路的第二输出端分别与第二IGBT晶体管的发射极、第四IGBT晶体管的发射极及第六IGBT晶体管的发射极连接；所述第一IGBT晶体管的发射极与第二IGBT晶体管的集电极连接，所述第三IGBT晶体管的发射极与第四IGBT晶体管的集电极连接，所述第五IGBT晶体管的发射极与第六IGBT晶体管的集电极连接；所述第一IGBT晶体管与第二IGBT晶体管之间的连接节点、第三IGBT晶体管与第四IGBT晶体管之间的连接节点及第五IGBT晶体管与第六IGBT晶体管之间的连接节点分别与马达的三相线圈的其中一相连接；所述第一IGBT晶体管的栅极、第二IGBT晶体管的栅极、第三IGBT晶体管的栅极、第四IGBT晶体管的栅极、第五IGBT晶体管的栅极及第六IGBT晶体管的栅极均连接有IGBT驱动电路。优选地，所述的IGBT驱动电路为基于CONCEPT2SD315AN芯片的IGBT驱动电路。该基于CONCEPT2SD315AN芯片的IGBT驱动电路的具体电路结构如图2所示。优选地，所述的IGBT驱动电路还依次连接有底层FPGA控制器和主控制器。优选地，所述的底层FPGA控制器采用Altera公司的EP1C144CN芯片。优选地，所述的主控制器由DSPTMS320C6726芯片和FPGACycloneEP1C240CN芯片组成。本专利技术的有益效果是：1、采用桥式整流电路对交流输入电源进行整流后，通过滤波电路进行滤波，然后采用六个IGBT晶体管通过合理连接构成三个输出桥臂，输出三个用于连接马达三相线圈的电信号，可输出较大的电流而且响应速度快，同时电路结构较简单、生产成本低；2、IGBT晶体管的栅极由基于CONCEPT2SD315AN芯片的IGBT驱动电路驱动，利用2SD315AN芯片实时监测各个IGBT器件Vce电压，使得外电路短路故障或过载情况下有效保护器件安全。附图说明图1为本专利技术实施例的结构示意图；图2为图1中所述的IGBT驱动电路的结构示意图；附图标记：10-桥式整流电路，20-滤波电路，30-IGBT驱动电路，31-故障反馈电路，32-信号互锁电路，33-电源电路，34-驱动保护电路，35-第一关断电阻，36-第二关断电阻，37-第一开通电阻，38-第二开通电阻，40-底层FPGA控制器、50-主控制器，I1-第一IGBT晶体管，I2-第二IGBT晶体管,I3-第三IGBT晶体管,I4-第四IGBT晶体管,I5-第五IGBT晶体管,I6-第六IGBT晶体管,M-马达。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的实施例进行详细说明。实施例如图1所示，一种使用IGBT晶体管驱动马达的电路，包括桥式整流电路10、滤波电路20、第一IGBT晶体管I1、第二IGBT晶体管I2、第三IGBT晶体管I3、第四IGBT晶体管I4、第五IGBT晶体管I5及第六IGBT晶体管I6；所述桥式整流电路10的第一输出端与滤波电路20的第一输入端连接，所述桥式整流电路10的第二输出端与滤波电路20的第二输入端连接，所述滤波电路20的第一输出端分别与第一IGBT晶体管I1的集电极、第三IGBT晶体管I3的集电极及第五IGBT晶体管I5的集电极连接，所述滤波电路20的第二输出端分别与第二IGBT晶体管I2的发射极、第四IGBT晶体管I4的发射极及第六IGBT晶体管I6的发射极连接；所述第一IGBT晶体管I1的发射极与第二IGBT晶体管I2的集电极连接，所述第三IGBT晶体管I3的发射极与第四IGBT晶体管I4的集电极连接，所述第五IGBT晶体管I5的发射极与第六IGBT晶体管I6的集电极连接；所述第一IGBT晶体管I1与第二IGBT晶体管I2之间的连接节点、第三IGBT晶体管I3与第四IGBT晶体管I4之间的连接节点及第五IGBT晶体管I5与第六IGBT晶体管I6之间的连接节点分别与马达M的三相线圈的其中一相连接；所述第一IGBT晶体管I1的栅极、第二IGBT晶体管I2的栅极、第三IGBT晶体管I3的栅极、第四IGBT晶体管I4的栅极、第五IGBT晶体管I5的栅极及第六IGBT晶体管I6的栅极均连接有IGBT驱动电路30。采用六个IGBT晶体管通过合理连接构成三个输出桥臂，输出三个用于连接马达三相线圈的电信号，可输出较大的电流而且响应速度快，同时电路结构较简单、生产成本低。同时六个IGBT晶体管均的栅极均连接有IGBT驱动电路，不仅能对IG本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种使用IGBT晶体管驱动马达的电路，其特征在于，包括桥式整流电路、滤波电路、第一IGBT晶体管、第二IGBT晶体管、第三IGBT晶体管、第四IGBT晶体管、第五IGBT晶体管及第六IGBT晶体管；所述桥式整流电路的第一输出端与滤波电路的第一输入端连接，所述桥式整流电路的第二输出端与滤波电路的第二输入端连接，所述滤波电路的第一输出端分别与第一IGBT晶体管的集电极、第三IGBT晶体管的集电极及第五IGBT晶体管的集电极连接，所述滤波电路的第二输出端分别与第二IGBT晶体管的发射极、第四IGBT晶体管的发射极及第六IGBT晶体管的发射极连接；所述第一IGBT晶体管的发射极与第二IGBT晶体管的集电极连接，所述第三IGBT晶体管的发射极与第四IGBT晶体管的集电极连接，所述第五IGBT晶体管的发射极与第六IGBT晶体管的集电极连接；所述第一IGBT晶体管与第二IGBT晶体管之间的连接节点、第三IGBT晶体管与第四IGBT晶体管之间的连接节点及第五IGBT晶体管与第六IGBT晶体管之间的连接节点分别与马达的三相线圈的其中一相连接；所述第一IGBT晶体管的栅极、第二IGBT晶体管的栅极、第三IGBT晶体管的栅极、第四IGBT晶体管的栅极、第五IGBT晶体管的栅极及第六IGBT晶体管的栅极均连接有IGBT驱动电路。...

【技术特征摘要】
1.一种使用IGBT晶体管驱动马达的电路，其特征在于，包括桥式整流电路、滤波电路、第一IGBT晶体管、第二IGBT晶体管、第三IGBT晶体管、第四IGBT晶体管、第五IGBT晶体管及第六IGBT晶体管；所述桥式整流电路的第一输出端与滤波电路的第一输入端连接，所述桥式整流电路的第二输出端与滤波电路的第二输入端连接，所述滤波电路的第一输出端分别与第一IGBT晶体管的集电极、第三IGBT晶体管的集电极及第五IGBT晶体管的集电极连接，所述滤波电路的第二输出端分别与第二IGBT晶体管的发射极、第四IGBT晶体管的发射极及第六IGBT晶体管的发射极连接；所述第一IGBT晶体管的发射极与第二IGBT晶体管的集电极连接，所述第三IGBT晶体管的发射极与第四IGBT晶体管的集电极连接，所述第五IGBT晶体管的发射极与第六IGBT晶体管的集电极连接；所述第一IGBT晶体管与第二IGBT晶体管之间的连接节点、第三IGBT晶体管与第四IGBT晶体管之间的连接节点及第五I...

【专利技术属性】
技术研发人员：李稳良，
申请(专利权)人：上海稳山自动化控制设备有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31