基于SiC MOSFET的三相四桥臂逆变器制造技术

本实用新型专利技术公开了基于SiC MOSFET的三相四桥臂逆变器，包括主功率电路、处理器、直流电压采集电路、驱动保护电路、电流采集电路和负载电压采集电路。直流电压采集电路采集主功率电路中的直流输入电压并反馈给处理器。电流采集电路采集主功率电路中的负载电流并反馈给处理器。负载电压采集电路采集主功率电路中的负载电压并反馈给处理器。处理器输出八路控制信号给驱动保护电路，驱动保护电路产生四路上桥臂驱动信号和四路下桥臂驱动信号。同一桥臂的上桥臂驱动信号和下桥臂驱动信号互锁。本实用新型专利技术的基于SiC MOSFET的三相四桥臂逆变器具有驱动频率高、响应速度快、外围部件小型化、开关损耗小、发热量小等优点。

【技术实现步骤摘要】
基于SiCMOSFET的三相四桥臂逆变器
本技术涉及逆变器
，特别涉及一种基于SiCMOSFET的三相四桥臂逆变器。
技术介绍
逆变器(Inverter)就是一种将低压(12或24伏或48伏)直流电转变为220伏交流电的电子设备。逆变就是将直流电转化为交流电，供交流用电设备使用。通常将将具有逆变功能的设备称为逆变设备或者逆变器。逆变器的产生，使得直流电向交流电转换成为了可能。在现有的电源形式中，干电池、蓄电池和太阳能电池等各种形式的直流电源，当这些电源向交流负载提供电能时，就需要逆变器。现有的基于硅基功率半导体器件的逆变器存在功率密度小、逆变功率损耗大、可靠性差、逆变输出电能低等缺点，且驱动频率较小无法满足复杂的控制算法。
技术实现思路
为了解决现有技术的问题，本技术的目的是公开一种基于SiCMOSFET(碳化硅晶体功率半导体元器件)的三相四桥臂逆变器。本技术的目的是通过以下技术方案实现的：基于SiCMOSFET的三相四桥臂逆变器，包括主功率电路和处理器，还包括直流电压采集电路、驱动保护电路、电流采本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于SiC MOSFET的三相四桥臂逆变器，包括主功率电路和处理器，其特征在于，还包括直流电压采集电路、驱动保护电路、电流采集电路和负载电压采集电路；所述的处理器具有至少3个模数转换接口和至少1个脉宽调制端口；直流电压采集电路采集主功率电路中的直流输入电压并通过第一模数转换接口反馈给处理器；电流采集电路采集主功率电路中的负载电流并通过第二模数转换接口反馈给处理器；负载电压采集电路采集主功率电路中的负载电压并通过第三模数转换接口反馈给处理器；处理器通过脉宽调制端口输出八路控制信号给驱动保护电路，驱动保护电路产生四路上桥臂驱动信号和四路下桥臂驱动信号；四路上桥臂驱动信号分别用于驱动主功率电路中...

【技术特征摘要】
1.基于SiCMOSFET的三相四桥臂逆变器，包括主功率电路和处理器，其特征在于，还包括直流电压采集电路、驱动保护电路、电流采集电路和负载电压采集电路；所述的处理器具有至少3个模数转换接口和至少1个脉宽调制端口；直流电压采集电路采集主功率电路中的直流输入电压并通过第一模数转换接口反馈给处理器；电流采集电路采集主功率电路中的负载电流并通过第二模数转换接口反馈给处理器；负载电压采集电路采集主功率电路中的负载电压并通过第三模数转换接口反馈给处理器；处理器通过脉宽调制端口输出八路控制信号给驱动保护电路，驱动保护电路产生四路上桥臂驱动信号和四路下桥臂驱动信号；四路上桥臂驱动信号分别用于驱动主功率电路中四个桥臂的上桥臂碳化硅功率管，四路下桥臂驱动信号分别用于驱动主功率电路中四个桥臂的下桥臂碳化硅功率管；同一桥臂的上桥臂驱动信号和下桥臂驱动信号互锁。


2.根据权利要求1所述的基于SiCMOSFET的三相四桥臂逆变器，其特征在于，所述的电流采集电路包括第一电阻(R1)、第二电阻(R2)、第三电阻(R3)、第四电阻(R4)、第五电阻(R5)、第六电阻(R6)、第一电容(C1)、第一运算放大器(U1)和第二运算放大器(U3)；负载电流输入到第一电阻(R1)的一端，第一电阻(R1)的另一端分别连接第二电阻(R2)的一端和第三电阻(R3)的一端；第二电阻(R2)的另一端接参考地；第三电阻(R3)的另一端分别连接第一电容(C1)的一端和第一运算放大器(U1)的正向输入端；第一运算放大器(U1)的反向输入端和输出端相连；第四电阻(R4)的一端连接第一运算放大器(U1)的输出端，第四电阻(R4)的另一端连接第二运算放大器(U3)的正向输入端；第二运算放大器(U3)的反向输入端连接第五电阻(R5)的一端和第六电阻(R6)的一端，第五电阻(R5)的另一端接参考地；第六电阻(R6)的另一端连接第二运算放大器(U3)的输出端；第二运算放大器(U3)的输出端连接处理器的第二模数转换接口。


3.根据权利要求1所述的基于SiCMOSFET的三相四桥臂逆变器，其特征在于，所述的负载电压采集电路包括第七电阻(R154)、第八电阻(R155)、第九电阻(R182)、第十电阻(R183)、第十一电阻(R139)、第十二电阻(R118)、第十三电阻(R119)、第二电容(C435)、第三电容(C232)、第四电容(C261)、第五电容(C262)、第六电容(C298)、第七电容(C282)、第八电容(C211)、第九电容(C212)、第三运算放大器(U82)、第四运算放大器(U66)、可调电阻(WR4)；负载电压输入到第七电阻(R154)的一端，第七电阻(R154)的另一端分别连接第八电阻(R155)的一端、第二电容(C435)的一端、第九电阻(R182)的一端；第八电阻(R155)的另一端和第二电容(C435)的另一端接参考地；第九电阻(R182)的另一端分别连接第三电容(C232)的一端、第四电容(C261)的一端、第十电阻(R183)的一端；第三电容(C232)的另一端和第四电容(C261)的另一端连接第三运算放大器(U82)的反向输入端和第三运算放大器(U82)的输出端；第十电阻(R183)的一端分别连接第五电容(C262)的一端和第三运算放大器(U82)的正向输入端；第五电容(C262)的另一端接参考地；第三运算放大器(U82)的正电源端通过第六电容(C298)接参考地，第三运算放大器(U82)的负电源端通过第七电容(C282)接参考地；第十一电阻(R139)的一端连接第三运算放大器(U82)的输出端，第十一电阻(R139)的另一端连接第四运算放大器(U66)的正向输入端；第四运算放大器(U66)的反向输入端连接第十二电阻(R118)的一端和第十三电阻(R119)的一端；第十二电阻(R118)的另一端接参考地；第十三电阻(R119)的另一端连接可调电阻(WR4)的一端；可调电阻(WR4)的另一端连接第四运算放大器(U66)的输出端；第四运算放大器(U66)的正电源端通过第九电容(C212)接参考地，第四运算放大器(U66)的负电源端通过第八电容(C211)接参考地，第四运算放大器(U66)的输出端连接处理器的第三模数转换接口。


4.根据权利要求1所述的基于SiCMOSFET的三相四桥臂逆变器，其特征在于，所述的直流输入电压采集电路包括第十四电阻(R151)、第十五电阻(R152)、第十六电阻(R176)、第十七电阻(R177)、第十八电阻(R136)、第十九电阻(R111)、第十电容(C432)、第十一电容(C229)、第十二电容(C255)、第十三电容(C295)、第十四电容(C279)、第十五电容(C256)、第五运算放大器(U81)、第一二极管(D11)和第二二极管(D12)；直流输入电压输入到第十四电阻(R151)的一端，第十四电阻(R151)的另一端分别连接第十五电阻(R152)的一端、第十六电阻(R176)的一端、第十电容(C432)的一端；第十五电阻(R152)的另一端和第十电容(C432)的另一端接参考地；第十六电阻(R176)的另一端分别连接第十七电阻(R177)的一端、第十一电容(C229)的一端、第十二电容(C255)的一端；第十七电阻(R177)的另一端连接第五运算放大器(U81)的正向输入端；第十一电容(C229)的另一端和第十二电容(C255)的另一端连接第五运算放大器(U81)的反向输入端和第五运算放大器(U81)的输出端；第十五电容(C256)连接在第五运算放大器(U81)的正向输入端和参考地之间；第五运算放大器(U81)的正电源端通过第十三电容(C295)接参考地，第五运算放大器(U81)的负电源端通过第十四电容(C279)接参考地；第十八电阻(R136)的一端连接第五运算放大器(U81)的输出端，第十八电阻(R136)的另一端连接第十九电阻(R111)的一端、第一二极管(D11)的阳极、第二二极管(D12)的阴极；第一二极管(D11)的阴极输入第一电压(VCC)；第二二极管(D12)的阳极接参考地；第十九电阻(R111)的另一端连接处理器的第一模数转换接口。


5.根据权利要求1所述的基于SiCMOSFET的三相四桥...

【专利技术属性】
技术研发人员：纪建辉，李明雪，纪朋伟，马久河，谷志锋，
申请(专利权)人：河北汉莎自动化设备科技有限公司，
类型：新型
国别省市：河北;13