一种变频器功率模块的驱动板制造技术

本实用新型专利技术一种变频器功率模块的驱动板，属于变频器功率模块的驱动板技术领域；所要解决的技术问题为：提供一种变频器功率模块的驱动板硬件结构的改进；解决上述技术问题采用的技术方案为：包括驱动电路板，驱动电路板上集成有开关电源电路、隔离变压器、接口电路、故障反馈电路、桥臂驱动电路，开关电源电路输出开关驱动脉冲经过振荡电路得到方波脉冲信号，方波脉冲信号通过隔离变压器后在隔离变压器次边得到交流电，交流电通过二极管整流电路得到直流电输出给桥臂驱动电路，作为桥臂驱动电路的驱动电源；桥臂驱动电路在IGBT的C、E之间设置有保护电路，保护电路包括两个整流二极管和一个稳压二极管；本实用新型专利技术应用于驱动板。本实用新型专利技术应用于驱动板。本实用新型专利技术应用于驱动板。

【技术实现步骤摘要】
一种变频器功率模块的驱动板


[0001]本技术一种变频器功率模块的驱动板，属于变频器功率模块的驱动板


技术介绍

[0002]变频器是风力发电过程中不可或缺的设备，随着运行年限的不断增加，变频器故障率持续上升，根据积累的维修经验，功率单元驱动板故障率居高不下是变频器发生故障的主要影响因素之一。原电路结构包括一个驱动底板和两个驱动电路板，驱动底板主要是保护电路和接线端子；驱动电路板主要是驱动电路和反馈信号。二者采用垂直焊接的组合方式，驱动电路板成90
°
直插在驱动大板上，一方面这种结构在维修测试时测量特别不方便，在器件拆解更换时也多有不便，另一方面原驱动电路双面板设计，结构紧凑，发热比较严重。功率单元驱动板在维修测试时，因其硬件结构是两个驱动电路板垂直焊接在驱动底板上，测量特别不方便，在器件拆解更换时也多有不便，同时，因为驱动电路板器件双面布局，查找故障原因特别费时费力，所以一旦驱动电路板有短路现象，基本只能报废处理，不仅造成了资源浪费，也大幅增加了维修成本。因此本技术提出了一种新型变频器功率模块驱动板电路，对驱动板电路结构进行了改进。

技术实现思路

[0003]本技术为了克服现有技术中存在的不足，所要解决的技术问题为：提供一种变频器功率模块的驱动板硬件结构的改进。
[0004]为了解决上述技术问题，本技术采用的技术方案为：一种变频器功率模块的驱动板，包括驱动电路板，所述驱动电路板上集成有开关电源电路、隔离变压器、接口电路、故障反馈电路、桥臂驱动电路，所述开关电源电路包括电源芯片，所述电源芯片输出开关驱动脉冲经过振荡电路得到方波脉冲信号，所述方波脉冲信号通过隔离变压器后在隔离变压器次边得到交流电，交流电通过二极管整流电路得到直流电输出给桥臂驱动电路，作为桥臂驱动电路的驱动电源；
[0005]所述桥臂驱动电路包括结构相同的上桥臂驱动电路和下桥臂驱动电路，所述上桥臂驱动电路和下桥臂驱动电路均包括驱动电路、门级匹配电路、门级驱动信号调整电路，且上桥臂驱动电路和下桥臂驱动电路在IGBT的C、E之间均设置有保护电路，所述保护电路包括两个整流二极管和一个稳压二极管；所述上桥臂驱动电路和下桥臂驱动电路上还设置有反相器，所述反相器的输入端通过第一光隔离器连接控制板输出的PWM信号，所述反相器的输出端连接IGBT门极输出；
[0006]所述故障反馈电路包括第二光隔离器，所述桥臂驱动电路的驱动电源通过稳压器产生的电压信号连接第二光隔离器的输入，第二光隔离器的输出将桥臂供电电源是否故障的信号通过对外接口发送至控制板；
[0007]所述接口电路包括温度电阻接口和对外接口，温度电阻接口将驱动电路板的温度
值通过对外接口发送至控制板，所述对外接口还将桥臂驱动电路的驱动信号发送至控制板。
[0008]所述开关电源电路的输入电压范围为0
‑
30V。
[0009]所述电源芯片具体采用型号为TL2842B。
[0010]所述第一光隔离器、第二光隔离器具体采用型号为HCNW2211。
[0011]所述反相器具体采用型号为MC74VHC1G04。
[0012]本技术相对于现有技术具备的有益效果为：本技术提供的变频器功率模块的驱动板输入电压范围更宽；提升了变压器功率，带负载能力更强；功耗更低；且稳定性更强；有效降低了风电场运维人员维修功率模块的难度，减少了维修成本，使得变频器工作更稳定，运行寿命有效延长。
附图说明
[0013]下面结合附图对本技术做进一步说明：
[0014]图1为本技术的结构示意图；
[0015]图2为本技术开关电源电路的原理图；
[0016]图3为本技术上桥臂驱动电路的原理图；
[0017]图4为本技术下桥臂驱动电路的原理图；
[0018]图5为本技术接口电路的原理图；
[0019]图6为本技术桥臂故障反馈电路的原理图。
具体实施方式
[0020]如图1
‑
6所示，本技术一种变频器功率模块的驱动板，包括驱动电路板，所述驱动电路板上集成有开关电源电路、隔离变压器、接口电路、故障反馈电路、桥臂驱动电路，所述开关电源电路包括电源芯片，所述电源芯片输出开关驱动脉冲经过振荡电路得到方波脉冲信号，所述方波脉冲信号通过隔离变压器后在隔离变压器次边得到交流电，交流电通过二极管整流电路得到直流电输出给桥臂驱动电路，作为桥臂驱动电路的驱动电源；
[0021]所述桥臂驱动电路包括结构相同的上桥臂驱动电路和下桥臂驱动电路，所述上桥臂驱动电路和下桥臂驱动电路均包括驱动电路、门级匹配电路、门级驱动信号调整电路，且上桥臂驱动电路和下桥臂驱动电路在IGBT的C、E之间均设置有保护电路，所述保护电路包括两个整流二极管和一个稳压二极管；所述上桥臂驱动电路和下桥臂驱动电路上还设置有反相器，所述反相器的输入端通过第一光隔离器连接控制板输出的PWM信号，所述反相器的输出端连接IGBT门极输出；
[0022]所述故障反馈电路包括第二光隔离器，所述桥臂驱动电路的驱动电源通过稳压器产生的电压信号连接第二光隔离器的输入，第二光隔离器的输出将桥臂供电电源是否故障的信号通过对外接口发送至控制板；
[0023]所述接口电路包括温度电阻接口和对外接口，温度电阻接口将驱动电路板的温度值通过对外接口发送至控制板，所述对外接口还将桥臂驱动电路的驱动信号发送至控制板。
[0024]所述开关电源电路的输入电压范围为0
‑
30V。
[0025]所述电源芯片具体采用型号为TL2842B。
[0026]所述第一光隔离器、第二光隔离器具体采用型号为HCNW2211。
[0027]所述反相器具体采用型号为MC74VHC1G04。
[0028]本技术提供的变频器功率模块的驱动板将驱动板与驱动底板合并，并重新设计功率模块驱动板。由于驱动底板的空间比较大，有足够的空间放置驱动电路板，这样便于驱动板的检测维修。为了解决原驱动电路板维修难问题，避免驱动板输出电压幅值偏低，提高驱动板的功能稳定性。
[0029]同时本技术在电气结构部分采用如下技术方案进行改进：
[0030]1、提高驱动电路板上滤波电容的耐压等级。
[0031]2、驱动板的电源部分做调整，将电源芯片HEF4047B更换为TL2842B，输入电压范围更宽，输出电路稳定性。
[0032]3、在驱动部分增加一些外围的保护（图3驱动电路CE之间），抑制大电压进入驱动部分。
[0033]图2为本技术开关电源电路的原理图，采用电源芯片产生的电源信号通过振荡电路得到方波脉冲信号，振荡电路使原边的Q1开关管交替导通，引起原边电流的变化，从而使次边连续得到感应电动势。通过隔离变压器（阻直流通交流），在隔离变压器次边得到交流电压，然后通过二极管整流，得到想要的直流电，实现了电源的电气隔离。本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种变频器功率模块的驱动板，包括驱动电路板，其特征在于：所述驱动电路板上集成有开关电源电路、隔离变压器、接口电路、故障反馈电路、桥臂驱动电路，所述开关电源电路包括电源芯片，所述电源芯片输出开关驱动脉冲经过振荡电路得到方波脉冲信号，所述方波脉冲信号通过隔离变压器后在隔离变压器次边得到交流电，交流电通过二极管整流电路得到直流电输出给桥臂驱动电路，作为桥臂驱动电路的驱动电源；所述桥臂驱动电路包括结构相同的上桥臂驱动电路和下桥臂驱动电路，所述上桥臂驱动电路和下桥臂驱动电路均包括驱动电路、门级匹配电路、门级驱动信号调整电路，且上桥臂驱动电路和下桥臂驱动电路在IGBT的C、E之间均设置有保护电路，所述保护电路包括两个整流二极管和一个稳压二极管；所述上桥臂驱动电路和下桥臂驱动电路上还设置有反相器，所述反相器的输入端通过第一光隔离器连接控制板输出的PWM信号，所述反相器的输出端连接IGBT门极输出；所述故障反馈...

【专利技术属性】
技术研发人员：常保红，刘少波，
申请(专利权)人：山西恒信风光新能源技术有限公司，
类型：新型
国别省市：