一种逆变模块驱动及保护电路制造技术

本发明专利技术属于变频器技术领域，尤其涉及一种逆变模块驱动及保护电路，包括驱动电路、过压钳位电路、降栅压电路、软关断电路和过流保护电路，通过过压钳位电路将逆变模块的门极电压钳在特定电压范围内，从而解决逆变模块在过大电流时因门极电压过高而损坏的情况，由降栅压电路实现降低逆变模块门极电压的目的，以及软关断电路，在驱动光耦未封锁前对逆变模块进行软关断，并且在降栅压电路或者软关断电路工作的情况下，通过隔离光耦可以将过大电流信号反馈给上位机控制器，封锁其驱动信号，避免逆变模块重复过大电流保护逆变模块，相比智能型光耦驱动电路成本更低，相比普通光耦驱动电路，电路效果更稳定可靠。

A driving and protecting circuit of inverter module

【技术实现步骤摘要】
一种逆变模块驱动及保护电路
本专利技术属于变频器
，尤其涉及一种逆变模块驱动及保护电路。
技术介绍
随着电子技术的发展，逆变模块的应用越来越广泛，尤其是变频器及逆变器产品中逆变模块是必不可少的核心器件，只要该部件有异常该类产品几乎等同于报废品而无法实现应有的功能，因此，逆变模块的驱动及保护电路在变频器产品的设计中得到了应有的重视。可见逆变模块驱动电路的稳定可靠性直接影响到自身是否能正常工作，目前驱动逆变模块的方式多选于用光耦通过隔离方式来驱动。驱动光耦市面有普通驱动光耦和智能型光耦两种。普通光耦仅提供驱动和欠压保护能力，而智能型光耦除了普通光耦具备的功能外还具备了过电流保护功能、软关断功能等，如说明书附图2所示，但是智能型光耦成本偏高，使用智能型光耦在变频器中小功率机型上时成本远远超过产品设计的预算范围。然而当前用户对于工业产品追求大都倾向于精美价廉小巧，很多变频器产品的厂家为了达到客户要求的同时减少产品的成本而不断的压缩产品的体积，减少产品应有的保护功能。尤其是在中小功率产品的设计上更能体现，很多厂家受困于成本的压力，在设计产品中的逆变模块驱动电路时直接采用传统的设计理念使用普通驱动光耦来替代智能型光耦，不做任何的保护处理，使逆变模块处于无保护状态，这对于产品本身来说就会存在很大的缺陷与隐患。
技术实现思路
针对现有技术的不足，该专利技术提供一种逆变模块驱动及保护电路，使普通光耦具备智能型光耦功能的同时还增加电压钳位及降栅压保护功能，提升电路可靠性。为了实现上述目的，该专利技术提供一种逆变模块驱动及保护电路，包括驱动电路，采用驱动光耦接收驱动信号并驱动驱动逆变模块；过压钳位电路，包括两个稳压二极管和一个三极管，将逆变模块的输入端电压钳在两个稳压二极管的稳压值与三极管集极与射极间的固定压降值之和；降栅压电路，包括由通过逆变模块的电流所控制的第一开关元件，该开关元件将过压钳位电路中的一个稳压二极管引入并构成回路，将逆变模块的输入端电压钳在另一个稳压二极管的稳压值与三极管集极与射极间的固定压降值之和；软关断电路，包括由通过逆变模块的电流所控制的第二开关元件，该开关元件控制逆变模块的输入端通断；过流保护电路，包括间隔光耦，第一开关元件或者第二开关元件导通时，该间隔光耦工作并输出故障信号，用以上位机封锁驱动信号。作为本专利技术一种逆变模块驱动及保护电路的进一步改进：包括隔离光耦U1、驱动光耦U2、第一稳压二极管Z1、第二稳压二极管Z2、第一三极管Q1、第二三极管Q2、第三三极管Q3和第四三极管Q4，其中第一三极管Q1和第二三极管Q2组成降栅压电路的第一开关元件；第一三极管Q1和第四三极管Q4组成软关断电路的第二开关元件。作为本专利技术一种逆变模块驱动及保护电路的进一步改进：逆变模块为IGBT，其中第二光耦U2用以驱动IGBT，第二光耦U2的输出端通过第十二电阻R12与IGBT的门极电连接，IGBT的射极接地，并且IGBT的门极与射极之间电连接并联的第十三电阻R13和第五电容C5，IGBT的集极电连接第一快恢复二极管D1的阴极，第一快恢复二极管D1的阳极依次经第七电阻R7和第六电阻R6接地；其中第一光耦U1的副边光三极管的集极一路经第一电阻R1电连接电源VCC，另一路引出FO信号，第一光耦U1的副边光三极管的射极接地，并且第一光耦U1的副边光三极管的集极与射极之间电连接第一电容C1,第一光耦U1的原边二极管的阳极电连接正电源VP+,第一光耦U1的原边二极管的阴极电连接第一三极管Q1的集极，第一三极管Q1的基极电连接于第七电阻R7和第六电阻R6之间，第一三极管Q1的射极一路经第五电阻R5与第二三极管Q2的基极电连接，另一路经第九电阻R9与第四三极管Q4的基极电连接，并且第五电阻R5与第二三极管Q2的基极之间引出第四电阻R4接地，第九电阻R9与第四三极管Q4的基极之间引出第十电阻R10接地，第二三极管Q2的射极接地，第二三极管Q2的集极电连接于第一稳压二极管Z1的阴极和第二稳压二极管Z2的阳极之间，第四三极管Q4的射极接地，第四三极管Q4的集极经第十一电阻R11与IGBT的门极电连接，其中第一稳压二极管Z1的阳极接地，第二稳压二极管Z2的阴极一路经第八电阻R8接地，另一路电连接于第三三极管Q3的基极，第三三极管Q3的集极经第十四电阻R14接地，第三三极管Q3的射极电连接于第二快恢复二极管D2的阴极，第二快恢复二极管D2的阳极与IGBT的门极电连接，其中在第七电阻R7和第六电阻R6之间引出接地的第三电容C3，在第十电阻R10和第四三极管Q4的基极之间引出接地的第四电容C4。作为本专利技术一种逆变模块驱动及保护电路的进一步改进：所述第一三极管Q1、第二三极管Q2和第四三极管Q4为N型三极管，第三三极管Q3为P型三极管。作为本专利技术一种逆变模块驱动及保护电路的进一步改进：所述第一稳压二极管Z1和第二稳压二极管Z2均为7.5V稳压二极管。有益效果该专利技术一种逆变模块驱动及保护电路，结合稳压二极管的稳定电压值及三极管基极与发射极间的压降所固有的特性，将逆变模块的门极电压钳在特定电压范围内，从而解决逆变模块在过大电流时因门极电压过高而损坏的情况；并且在对逆变模块的门极进行电压钳位的基础上，通过逆变模块通过大电流时自身Vce的增加，由外加降栅压电路实现降低逆变模块门极电压的目的，以及软关断电路，在驱动光耦未封锁前对逆变模块进行软关断，避免来自回路中尖峰电压的产生，从而达到保护逆变模块的效果；而且在降栅压电路或者软关断电路工作的情况下，通过隔离光耦可以将过大电流信号反馈给上位机控制器，封锁其驱动信号，避免逆变模块重复过大电流保护逆变模块。从而使普通光耦驱动电路更加安全可靠，而且相对智能型光耦成本更低。附图说明图1为本专利技术的电路图；图2为现有技术智能光耦驱动逆变模块的电路图；图中：1、驱动电路，2、过压钳位电路，3、降栅压电路，4、软关断电路，5、过流保护电路。具体实施方式下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本专利技术的技术方案。该专利技术提供的一种逆变模块驱动及保护电路，主要由一个普通驱动光耦和一个普通隔离光耦，三个通用N型三极管，一个通用P型三极管，两个7.5V稳压二极管，两个快恢复二极管及电阻、电容组成。其中逆变模块为IGBT。其中逆变模块为IGBT，驱动光耦U2的输出端经第十二电阻R12与逆变模块IGBT的门极电连接，当逆变模块IGBT通过很大电流时，电压通过逆变模块IGBT门极和射极之间的第五电容C5向逆变模块IGBT的门极充电，使得逆变模块IGBT的门极电压上升，逆变模块IGBT门极电压越高逆变模块IGBT允许过的电流越大，通过的电流越大越容易损坏逆变模块IGBT，则设置过压钳位电路。通过利用第一稳压二极管Z1和第二稳压二极管Z2、第三三极管Q3、第二快恢复二极管D2本身固有的特性，结合第八电阻R8使得第三三极管Q3的基极电压值处于第一稳压二极管Z1、第二稳压二极管Z2两个稳压值之和，此时第三三极管本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种逆变模块驱动及保护电路，其特征在于：/n包括驱动电路，采用驱动光耦接收驱动信号并驱动逆变模块；/n过压钳位电路，包括两个稳压二极管和一个三极管，将逆变模块的门极输入端电压钳在两个稳压二极管的稳压值与三极管集极与射极间的固定压降值之和；/n降栅压电路，包括由通过逆变模块的电流所控制的第一开关元件，该开关元件将过压钳位电路中的一个稳压二极管引入并构成回路，将逆变模块的门极输入端电压钳在另一个稳压二极管的稳压值与三极管集极与射极间的固定压降值之和；/n软关断电路，包括由通过逆变模块的电流所控制的第二开关元件，该开关元件控制逆变模块的输入端通断；/n过流保护电路，包括隔离光耦，第一开关元件或者第二开关元件导通时，该隔离光耦工作并输出故障信号，用以上位机封锁驱动信号。/n

【技术特征摘要】
1.一种逆变模块驱动及保护电路，其特征在于：
包括驱动电路，采用驱动光耦接收驱动信号并驱动逆变模块；
过压钳位电路，包括两个稳压二极管和一个三极管，将逆变模块的门极输入端电压钳在两个稳压二极管的稳压值与三极管集极与射极间的固定压降值之和；
降栅压电路，包括由通过逆变模块的电流所控制的第一开关元件，该开关元件将过压钳位电路中的一个稳压二极管引入并构成回路，将逆变模块的门极输入端电压钳在另一个稳压二极管的稳压值与三极管集极与射极间的固定压降值之和；
软关断电路，包括由通过逆变模块的电流所控制的第二开关元件，该开关元件控制逆变模块的输入端通断；
过流保护电路，包括隔离光耦，第一开关元件或者第二开关元件导通时，该隔离光耦工作并输出故障信号，用以上位机封锁驱动信号。


2.根据权利要求1所述的一种逆变模块驱动及保护电路，其特征在于：包括隔离光耦U1、驱动光耦U2、第一稳压二极管Z1、第二稳压二极管Z2、第一三极管Q1、第二三极管Q2、第三三极管Q3和第四三极管Q4，其中第一三极管Q1和第二三极管Q2组成降栅压电路的第一开关元件；第一三极管Q1和第四三极管Q4组成软关断电路的第二开关元件。


3.根据权利要求2所述的一种逆变模块驱动及保护电路，其特征在于：逆变模块为IGBT，其中第二光耦U2用以驱动IGBT，第二光耦U2的输出端通过第十二电阻R12与IGBT的门极电连接，IGBT的射极接地，并且IGBT的门极与射极之间电连接并联的第十三电阻R13和第五电容C5，IGBT的集极电连接第一快恢复二极管D1的阴极，第一快恢复二极管D1的阳极依次经第七电阻R7和第六电阻R6接地；其中第一光耦U1的副边光三极管的集极一路...

【专利技术属性】
技术研发人员：韦元林，李均民，
申请(专利权)人：深圳市默贝克驱动技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44