本实用新型专利技术公开了一种IGBT驱动电路及电机控制器，包括上桥臂驱动电路和下桥臂驱动电路，第一路输入信号PWM1和第二路入信号PWM2分别连接到上桥臂驱动电路的第一输入端A和第二输入端B，上桥臂驱动电路输出上管驱动信号HU；第一路输入信号PWM1和第二路入信号PWM2分别连接到下桥臂驱动电路的第二输入端B和第一输入端A，下桥臂驱动电路输出下管驱动信号HL，通过第一路输入信号PWM1和第二路入信号PWM2分别互锁连接在上桥臂驱动电路和下桥臂驱动电路上，实现上管驱动信号HU和下管驱动信号HL不同时输出高电平信号，简化电路结构，不需要复杂的多路电源，可以降低开关电源设计难度，成本低，PWM输入逻辑互锁设计，可以有效避免微处理器MCU输出错误导致上下桥直通。理器MCU输出错误导致上下桥直通。理器MCU输出错误导致上下桥直通。
【技术实现步骤摘要】
一种IGBT驱动电路及电机控制器
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[0001]本技术涉及一种IGBT驱动电路及电机控制器。
技术介绍
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[0002]目前在工控行业中的电机驱动电路中，高压逆变部分通常IPM模块或IGBT分立元器件，其中由于IGBT技术成熟，价格低廉，方便布线，容易替换等特点，一直被广泛使用。
[0003]IGBT的驱动按驱动信号与被驱动元件的电气关系，分为隔离和非隔离两种驱动方式。非隔离驱动电路的设计比较简单，各主流功率器件厂商都有很成熟的集成驱动芯片或集成功率模块；隔离驱动一般采用光藕或脉冲变压器进行隔离，通常隔离驱动的输出级需要单独的辅助电源供电。
[0004]在电机驱动的全桥逆变电路中，上下桥的IGBT驱动电源需要相互隔离。采用非隔离驱动的拓扑结构，通常使用单电源供电.由于上桥IGBT的E极接电机输出，采用自举的方式得到驱动电源，而下桥IGBT的E极可以直接电源地，这种驱动方式的优点是供电系统简单，缺点是驱动芯片输出电流能力有限，多应用在高压小功率的场合。
[0005]采用隔离驱动的拓扑结构，上下桥的IGBT需要两组单独的电源的分开供电，这是的变频器逆变电路最常用的电路拓扑，其最大优点就采用负压关断，能有效削弱米勒效应，驱动信号前后级完全隔离，可靠性提高，特别适用高压大功率场合。当然其缺点也是显而易见的：电源需要多个输出，电路复杂，硬件成本高。
技术实现思路
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[0006]本技术的目的是提供一种IGBT驱动电路及电机控制器，能解决现有技术中采用隔离驱动的拓扑结构的电源需要多个输出，电路复杂，硬件成本高的技术问题。
[0007]本技术的目的是通过下述技术方案予以实现的。
[0008]本技术的目的是提供一种IGBT驱动电路，其特征在于：包括上桥臂驱动电路和下桥臂驱动电路，上桥臂驱动电路和下桥臂驱动电路共用一个非隔离式的供电电源VCC供电，上桥臂驱动电路和下桥臂驱动电路分别采用一个光耦隔离电路，第一路输入信号PWM1和第二路入信号PWM2分别连接到上桥臂驱动电路的第一输入端A和第二输入端B，上桥臂驱动电路输出上管驱动信号HU；第一路输入信号PWM1和第二路入信号PWM2分别连接到下桥臂驱动电路的第二输入端B和第一输入端A，下桥臂驱动电路输出下管驱动信号HL，通过第一路输入信号PWM1和第二路入信号PWM2分别互锁连接在上桥臂驱动电路和下桥臂驱动电路上，实现上管驱动信号HU和下管驱动信号HL不同时输出高电平信号。
[0009]上述所述的上桥臂驱动电路主要包括光耦芯片U1，下桥臂驱动电路主要包括光耦芯片U2，第一路输入信号PWM1和第二路入信号PWM2分别连接到光耦芯片U1的第1引脚和第3引脚；第一路输入信号PWM1和第二路入信号PWM2分别连接到光耦芯片U2的第3引脚和第1引脚，实现PWM输入的逻辑互锁设计。
[0010]上述所述的光耦芯片U1和光耦芯片U2均设有6个引脚；光耦芯片U1的第1引脚连接
第一路输入信号PWM1，光耦芯片U1的第1引脚与光耦芯片U2的第3引脚连接，光耦芯片U1的第3引脚与光耦芯片U2的第1引脚连接，光耦芯片U2的第1引脚连接第二路入信号PWM2；光耦芯片U1的第5引脚作为输出信号引脚，输出上管驱动信号HU，光耦芯片U2的第5引脚作为输出信号引脚，输出下管驱动信号HL；光耦芯片U1的第6引脚连接到电源VCC，光耦芯片U2的第6引脚连接到电源VCC；光耦芯片U1的第4引脚接地，光耦芯片U2的第4引脚接地。
[0011]上述所述的上桥臂驱动电路还包括电容C1、电容C2、电容C4、电容C5、电容C6、电阻R1、电阻R4、电阻R6和二极管D1；电阻R4连接在光耦芯片U1的第1引脚与第一路输入信号PWM1之间；光耦芯片U1的第1引脚与光耦芯片U1的第3引脚之间连接电阻R6和电容C5，电阻R6和电容C5并联；光耦芯片U1的第4引脚与光耦芯片U1的第6引脚之间连接电容C4和电容C6，电容C4和电容C6并联；光耦芯片U1的第6引脚与电源VCC之间连接二极管D1和电阻R1，二极管D1和电阻R1串联；电容C1和电容C2并联后一端连接电阻R1与电源VCC之间，电容C1和电容C2并联后的另一端接地。
[0012]上述所述的下桥臂驱动电路还包括电容C7、电容C8、电容C9、电阻R8和电阻R9；电阻R8连接在光耦芯片U2的第1引脚与第二路入信号PWM2之间；光耦芯片U2的第1引脚与光耦芯片U2的第3引脚之间连接电阻R9和电容C8，电阻R9和电容C8并联；光耦芯片U2的第4引脚与光耦芯片U2的第6引脚之间连接电容C7和电容C9，电容C7和电容C9并联。
[0013]一种电机控制器，包括电源供电电路、微处理器MCU、逆变电路和驱动电路,电源供电电路为微处理器MCU、逆变电路和IGBT驱动电路供电，微处理器通过IGBT驱动电路驱动逆变电路，逆变电路含有若干桥臂，每个桥臂由上桥臂开关管Q1和下桥臂开关管Q2连接而成，微处理器MCU输出的PWM信号经过IGBT驱动电路控制上桥臂开关管Q1和下桥臂开关管Q2的打开或者关闭，其特征在于：所述的IGBT驱动电路为上述所述的IGBT驱动电路。
[0014]上述所述的上桥臂开关管Q1的控制端与IGBT驱动电路之间或者下桥臂开关管Q2的控制端与IGBT驱动电路之间设置有IGBT打开或关断辅助电路。
[0015]上述所述的IGBT打开或关断辅助电路包括二极管D3、电阻R2、电阻R3、双向钳位管DV1、电阻R5和电容C3；二极管D3和电阻R2串联后一端连接光耦芯片U1的第5引脚，另一端连接在开关管的基极，二极管D3和电阻R2串联后两端并联电阻R3；开关管的基极与开关管的发射极之间连接双向钳位管DV1、电阻R5和电容C3，双向钳位管DV1、电阻R5和电容C3并联。
[0016]上述所述的IGBT打开或关断辅助电路内设有源钳位电路，源钳位电路包括稳压管ZD1和二极管D2，稳压管ZD1和二极管D2串联后一端连接开关管的集电极，另一端连接开关管的基极。
[0017]本技术与现有技术相比，具有如下效果：
[0018]1)一种IGBT驱动电路，其特征在于：包括上桥臂驱动电路和下桥臂驱动电路，上桥臂驱动电路和下桥臂驱动电路共用一个非隔离式的供电电源VCC供电，上桥臂驱动电路和下桥臂驱动电路分别采用一个光耦隔离电路，第一路输入信号PWM1和第二路入信号PWM2分别连接到上桥臂驱动电路的第一输入端A和第二输入端B，上桥臂驱动电路输出上管驱动信号HU；第一路输入信号PWM1和第二路入信号PWM2分别连接到下桥臂驱动电路的第二输入端B和第一输入端A，下桥臂驱动电路输出下管驱动信号HL，通过第一路输入信号PWM1和第二路入信号PWM2分别互锁连接在上桥臂驱动电路和下桥臂驱动电路上，实现上管驱动信号HU和下管驱动信号HL不同时输出高电平信号，简化电路结构，不需要复杂的多路电源，可以降
低开关电源设计难度，成本低，PWM输入逻辑互锁设计，可以有效避免微处理器MCU输出错误导致上下桥直通；
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种IGBT驱动电路，其特征在于：包括上桥臂驱动电路和下桥臂驱动电路，上桥臂驱动电路和下桥臂驱动电路共用一个非隔离式的供电电源VCC供电，上桥臂驱动电路和下桥臂驱动电路分别采用一个光耦隔离电路，第一路输入信号PWM1和第二路入信号PWM2分别连接到上桥臂驱动电路的第一输入端A和第二输入端B，上桥臂驱动电路输出上管驱动信号HU；第一路输入信号PWM1和第二路入信号PWM2分别连接到下桥臂驱动电路的第二输入端B和第一输入端A，下桥臂驱动电路输出下管驱动信号HL，通过第一路输入信号PWM1和第二路入信号PWM2分别互锁连接在上桥臂驱动电路和下桥臂驱动电路上，实现上管驱动信号HU和下管驱动信号HL不同时输出高电平信号。2.根据权利要求1所述的一种IGBT驱动电路，其特征在于：上桥臂驱动电路主要包括光耦芯片U1，下桥臂驱动电路主要包括光耦芯片U2，第一路输入信号PWM1和第二路入信号PWM2分别连接到光耦芯片U1的第1引脚和第3引脚；第一路输入信号PWM1和第二路入信号PWM2分别连接到光耦芯片U2的第3引脚和第1引脚，实现PWM输入的逻辑互锁设计。3.根据权利要求2所述的一种IGBT驱动电路，其特征在于：光耦芯片U1和光耦芯片U2均设有6个引脚；光耦芯片U1的第1引脚连接第一路输入信号PWM1，光耦芯片U1的第1引脚与光耦芯片U2的第3引脚连接，光耦芯片U1的第3引脚与光耦芯片U2的第1引脚连接，光耦芯片U2的第1引脚连接第二路入信号PWM2；光耦芯片U1的第5引脚作为输出信号引脚，输出上管驱动信号HU，光耦芯片U2的第5引脚作为输出信号引脚，输出下管驱动信号HL；光耦芯片U1的第6引脚连接到电源VCC，光耦芯片U2的第6引脚连接到电源VCC；光耦芯片U1的第4引脚接地，光耦芯片U2的第4引脚接地。4.根据权利要求2所述的一种IGBT驱动电路，其特征在于：上桥臂驱动电路还包括电容C1、电容C2、电容C4、电容C5、电容C6、电阻R1、电阻R4、电阻R6和二极管D1；电阻R4连接在光耦芯片U1的第1引脚与第一路输入信号PWM1之间；光耦芯片U1的第1引脚与光耦芯片U1的第3引脚之间连接电阻R6和电容C5，电阻R6和电容C5并联；光耦芯片U1的第4引脚与光...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘哲江，
申请(专利权)人：湖北惠洋电器制造有限公司，
类型：新型
国别省市：
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