驱动电路及电力电子设备制造技术

一种驱动电路及电力电子设备，驱动电路用于应用于电力电子设备，电力电子设备包括串接在直流母线上，用于对整机上电瞬间的电流进行缓冲的缓冲电路，缓冲电路由缓冲开关和缓冲电阻并联组成，缓冲开关包括与缓冲电阻并联的母线可控硅，驱动电路用于驱动母线可控硅，驱动电路包括隔离单元及高压开关单元，其中：隔离单元的输入端连接至电力电子设备的控制单元的输出端、输出端连接至高压开关单元的控制端，高压开关单元的输入端连接至母线可控硅的阳极、输出端与母线可控硅的门级共接后连接至参考地。该驱动电路的集成度高、成本低，且能够应用于380V～480等级的电力电子设备上。应用于380V～480等级的电力电子设备上。应用于380V～480等级的电力电子设备上。

【技术实现步骤摘要】
驱动电路及电力电子设备


[0001]本技术涉及变频器驱动
，更具体地说，涉及一种驱动电路及电力电子设备。

技术介绍

[0002]对于使用二极管不可控整流的电压型变频器，直流母线需使用电解电容进行储能滤波，由于电解电容具有电压不能突变的特性，整机上电瞬间的输入冲击电流会很大，这个大冲击电流会对整流桥和母线电容产生不利影响，因而需要对这个电流进行限制。在现有的变频器中，一般是通过增加缓冲电路(即软启动电路)来实现这一功能,上述缓冲电路既可串联连接在正直流母线上，如图1所示，也可以串联连接在负直流母线上，如图2所示。
[0003]缓冲电路一般使用缓冲开关T和缓冲电阻D并联的电路形式，而其中的缓冲开关一般使用继电器、接触器、可控硅等器件类型。当选用可控硅作为母线上的缓冲开关时，需要增加用于驱动该母线可控硅的驱动电路。由于可控硅是电流型驱动器件，其驱动电路相对于继电器驱动电路要复杂一些，另外由于上电瞬间电网电压峰值会全部加在母线可控硅上，同时这个电压也会加在可控硅的驱动电路上，所以应用在这种场合的母线可控硅驱动电路必须也能承受整机上电瞬间的高压。这使得上述驱动电路需要采用耐高压的开关器件，即母线可控硅驱动电路需要具备电流型驱动同时，还需耐高压。
[0004]现有的母线可控硅驱动电路一般有选用可控硅的专用驱动光耦、或者光耦加高压MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，金属-氧化物半导体场效应晶体管)的驱动方案，或者利用离散器件搭建的更复杂的驱动电路等等。
[0005]然而，上述可控硅专用驱动光耦仅针对220V电压等级的应用，器件耐压只有800V，只能应用在220V等级变频器上，不能用在380V-480V电压等级的变频器上(否则容易误触发)，而且这种光耦价格偏高；光耦+高压MOSFET的方案中，高压MOSFET价格较高；利用分立器件搭建的电路中阻容及其它分立器件众多，占用印制电路板的体积大，可靠性也不佳。

技术实现思路

[0006]本技术实施例针对上述母线可控硅驱动电路中存在有器件耐压只有800V，不能用在380V-480V电压等级的变频器上，可控硅的专用驱动光耦价格较高；或者，高压MOSFET成本高；或者，分立器件电路元件较多，占用印制电路板体积大，可靠性不佳的问题，提供一种驱动电路及电子电力设备。
[0007]本技术实施例解决上述技术问题的技术方案是，提供一种驱动电路，应用于电力电子设备，所述电力电子设备包括串接在直流母线上，用于对整机上电瞬间的电流进行缓冲的缓冲电路，所述缓冲电路由缓冲开关和缓冲电阻并联组成，所述缓冲开关包括与所述缓冲电阻并联的母线可控硅，所述驱动电路用于驱动所述母线可控硅，所述驱动电路包括隔离单元及高压开关单元，其中：
[0008]所述隔离单元的输入端连接至电力电子设备的控制单元的输出端，所述隔离单元
的输出端连接至所述高压开关单元的控制端，所述高压开关单元的输入端连接至母线可控硅的阳极，所述高压开关单元的输出端与所述母线可控硅的门级共接后连接至参考地；
[0009]所述电力电子设备上电瞬间，所述高压开关单元保持关断状态，此时所述母线可控硅处于关断状态，上电瞬间的输入电压峰值同步加在所述高压开关单元的输入端和输出端之间，所述电力电子设备通过所述缓冲电阻对母线电容充电；
[0010]当所述电力电子设备的母线电压上升到预设值时，由所述隔离单元根据所述控制单元输入的可控硅控制信号控制所述高压开关单元导通，使所述高压开关单元向所述母线可控硅的门极输出触发电流，控制所述母线可控硅导通，进而使得所述电力电子设备完成上电缓冲。
[0011]优选地，所述高压开关单元包括限流电阻和单向可控硅，且所述单向可控硅的阳极经由所述限流电阻后构成所述高压开关单元的输入端，并连接至所述母线可控硅的阳极；所述单向可控硅的阴极构成所述高压开关单元的输出端，并与所述母线可控硅的门级共接后连接至参考地；所述单向可控硅的门级构成所述高压开关单元的控制端，并连接至所述隔离单元的输出端。
[0012]优选地，当所述电力电子设备的供电电源为电压等级为380V-480V的三相交流电时，所述单向可控硅的耐压等级大于1200V。
[0013]优选地，所述隔离单元采用光耦隔离电路，所述光耦隔离电路包括隔离光耦原边回路和隔离光耦副边回路，且所述控制单元的输出端连接到所述隔离光耦原边回路，所述隔离光耦副边回路连接至所述高压开关单元的控制端。
[0014]优选地，所述隔离光耦副边回路包括光敏器件、第一分压电阻以及第二分压电阻，所述光敏器件的输入端构成所述隔离光耦副边回路的供电端连接至第一外部供电电源，所述光敏器件的输出端经由所述第一分压电阻和所述第二分压电阻连接至参考地，所述第一分压电阻和第二分电阻的连接点构成所述隔离单元的输出端连接至所述高压开关单元的控制端。
[0015]优选地，所述隔离光耦原边回路包括发光器件、第三分压电阻以及第四分压电阻，所述发光器件的输入端与所述第三分压电阻的一端共接后构成所述隔离光耦原边回路的供电端连接至第二外部供电电源，所述发光器件的输出端与所述第三分压电阻的另一端共接后连接至所述四分压电阻的一端，所述第四分压电阻的另一端构成所述隔离单元的输入端连接至电力电子设备的控制单元的输出端。
[0016]本技术实施例还提供一种电力电子设备，包括串接在直流母线上，用于对整机上电瞬间的电流进行缓冲的缓冲电路，所述缓冲电路由缓冲开关和缓冲电阻并联组成，所述缓冲开关包括与所述缓冲电阻并联的母线可控硅，所述电力电子设备还包括如上所述的驱动电路，并通过所述驱动电路驱动所述母线可控硅。
[0017]优选地，所述直流母线包括正直流母线和与负直流母线；
[0018]所述缓冲电路串联连接在负直流母线上；或者，所述缓冲电路串联连接在正直流母线上。
[0019]本技术实施例的驱动电路及电力电子设备，通过高压开关单元与隔离单元配合，根据电力电子设备的控制单元的输出信号产生驱动信号，以驱动母线可控硅开关，相较于可控硅专用驱动光耦，本技术实施例可提高耐压，能够应用到380V-480V电压等级的
电力电子设备；相较于光耦+高压MOSFET的方案，本技术实施例可显著降低成本；相较于利用分立器件搭建方案，本技术实施例减少了对印制电路板面积的占用，提高了可靠性。
附图说明
[0020]图1是现有变频器的电路拓扑图；
[0021]图2是另一变频器的电路拓扑图；
[0022]图3是本技术实施例提供的驱动电路示意图；
[0023]图4是本技术实施例提供的驱动电路应用于变频器的示意图。
具体实施方式
[0024]为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种驱动电路，应用于电力电子设备，所述电力电子设备包括串接在直流母线上，用于对整机上电瞬间的电流进行缓冲的缓冲电路，所述缓冲电路由缓冲开关和缓冲电阻并联组成，所述缓冲开关包括与所述缓冲电阻并联的母线可控硅，所述驱动电路用于驱动所述母线可控硅，其特征在于，所述驱动电路包括隔离单元及高压开关单元，其中：所述隔离单元的输入端连接至电力电子设备的控制单元的输出端，所述隔离单元的输出端连接至所述高压开关单元的控制端，所述高压开关单元的输入端连接至母线可控硅的阳极，所述高压开关单元的输出端与所述母线可控硅的门级共接后连接至参考地；所述电力电子设备上电瞬间，所述高压开关单元保持关断状态，此时所述母线可控硅处于关断状态，上电瞬间的输入电压峰值同步加在所述高压开关单元的输入端和输出端之间，所述电力电子设备通过所述缓冲电阻对母线电容充电；当所述电力电子设备的母线电压上升到预设值时，由所述隔离单元根据所述控制单元输入的可控硅控制信号控制所述高压开关单元导通，使所述高压开关单元向所述母线可控硅的门极输出触发电流，控制所述母线可控硅导通，进而使得所述电力电子设备完成上电缓冲。2.根据权利要求1所述的驱动电路，其特征在于，所述高压开关单元包括限流电阻和单向可控硅，且所述单向可控硅的阳极经由所述限流电阻后构成所述高压开关单元的输入端，并连接至所述母线可控硅的阳极；所述单向可控硅的阴极构成所述高压开关单元的输出端，并与所述母线可控硅的门级共接后连接至参考地；所述单向可控硅的门级构成所述高压开关单元的控制端，并连接至所述隔离单元的输出端。3.根据权利要求2所述的驱动电路，其特征在于，当所述电力电子设备的供电电源为电压等级为380V-480V的三相交流电时，所述单向可控硅的耐压等...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾金芳，
申请(专利权)人：深圳市汇川技术股份有限公司，
类型：新型
国别省市：