一种电涡流缓速器驱动控制器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种电涡流缓速器驱动控制器，包括控制单元及其连接用于驱动电涡流缓速器的驱动单元，所述驱动单元包括驱动连接所述电涡流缓速器的大电流耐高压的绝缘栅双极型晶体管ＩＧＢＴ及其驱动电路。这种电涡流缓速器驱动控制器，可耐压３００Ｖ，基本可杜绝在汽车上使用发生过电压失效，结合过电流、短路、温度检测和辅助电源过电压保护可在各种异常情况下都不会使控制器自身失效，极大地提高了可靠性，解决了电涡流缓速器行业电子控制方式可靠性不高的行业难题。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及汽车制动设备，具体涉及一种电涡流缓速器驱动控制器。
技术介绍
中国专利技术专利“电涡流缓速器驱动控制器及其控制方法”，专利号 200510034403. 9，公开了一种电涡流缓速器驱动控制器，同其他传统电涡流缓速器驱动 控制器，采用具备各种辅助电路的智能功率模块(BTS550P)作为功率器件，但其耐压只有 40V,极容易失效，是失效率高的根本原因。
技术实现思路
本技术需要解决的技术问题是，如何提供一种电涡流缓速器驱动控制器，能 更稳定、有效工作。本技术的技术问题这样解决构建一种电涡流缓速器驱动控制器，包括控制 单元及其连接用于驱动电涡流缓速器的驱动单元，所述驱动单元包括驱动连接所述电涡流 缓速器的大电流耐高压的绝缘栅双极型晶体管IGBT及其驱动电路。这种IGBT耐压达300V， 电流达400A，从而使电涡流缓速器驱动控制器能更稳定、有效工作。按照本技术提供的驱动控制器，还包括与所述驱动控制器中辅助电源连接的 过压保护单元。按照本技术提供的驱动控制器，所述绝缘栅双极型晶体管IGBT输出栅极依 次连接用于叠加输出电压的整流单元、变压器及其电源输入，作为隔离直流DC电源。按照本技术提供的驱动控制器，所述电源输入包括直流电源和振荡电路。按照本技术提供的驱动控制器，还包括一端连接所述驱动单元、另一端连接 所述控制单元的过电流检测电路。按照本技术提供的驱动控制器，所述过电流检测电路包括电流监视器U1、电 流监视器Ul 二输入端对应连接两端的用于电流采样的采样电阻Rsenser、电流监视器Ul输 出端与地GND之间的并联的第一分压电阻R9和稳压二极管Z1，以及电流监视器Ul输出端 与所述控制单元之间的第二分压电阻R5。按照本技术提供的驱动控制器，所述采样电阻Rsenser位于所述驱动控制器 中绝缘栅双极型晶体管IGBT的输出栅极或另一栅极上。按照本技术提供的驱动控制器，还包括一端连接所述驱动单元输出端、另一 端连接所述控制单元的短路检测电路。按照本技术提供的驱动控制器，还包括用于检测所述绝缘栅双极型晶体管 IGBT工作温度的温度检测电路。按照本技术提供的驱动控制器，所述温度检测电路包括与所述绝缘栅双极型 晶体管IGBT热接触的热敏电阻Rt。本技术提供的电涡流缓速器驱动控制器，较现有技术具有以下优点1、可耐压300V，基本可杜绝在汽车上使用发生过电压失效。2、能精确检测电流，通 过控制方法可实现过电流保护和过电流自动减小电流输出，可有效防止电涡流缓速器定子 线圈在匝间短路等异常情况不会失效。3、具备短路检测和快速短路保护功能，当输出端短 路时可以在很短时间内切断出书，可有效防止短路造成失效。4、具备温度保护功能，检测到 功率器件超温时降低输出电流，限制温度上升。5、具备以上功能的电涡流缓速器控制器可 以在任何异常都不会使控制器自身失效，极大地提高了可靠性，解决了电涡流缓速器行业 电子控制方式可靠性不高的行业难题。以下结合附图和具体实施例进一步对本技术进行详细说明。附图说明图1是本技术电涡流缓速器驱动控制器原理框图；图2是所示控制器中控制流程示意图；图3是所示控制器中区别与传统区别部分的电路原理示意图。具体实施方式结合本技术具体实施例对本技术进行说明如图1，3所示，本技术电涡流缓速器驱动控制器包括单片机、功率器件、功率 器件驱动电路以及各辅助电路，包括辅助电源的过压保护单元1、温度检测单元2、短路检 测单元3和驱动电路中的隔离的直流DC电源4，图3中I端、PWM端、PBl端连接所述单片 机对应端口，LOAD端连接负载，BAT端连接汽车发电机和电池。与传统电涡流缓速器相比，本技术创新点在于㈠IGBT及其驱动电路技术问题1 车载大电流设备为了安全性，一端是直接搭铁的，所以另一端需提供 正电驱动，所以功率器件必须与电源正极连接(高电位端)，由功率器件的栅极驱动电路驱 动功率器件输出正电。这种方式简称功率器件的高端栅极驱动。这种高端栅极驱动要求驱 动电压比输出电压也就是电源电压高1(T15V，所以必须解决栅极驱动电压大于供电电压的难题。目前的解决方式有两种1、 在驱动芯片IR2127外围增加自举电路或充电泵电路。这种方法只适用于工 作频率较高的情况，在频率周期信号的作用下通过对电容的充放电实现栅极驱动电压短时 间高于电源电压。而缓速器需要稳定的开通或者以较低频率(IOOhz以内)开通，所以这种 方式不适用；2、 在驱动芯片IR2127外围增加隔离的浮动电源，工作时该电源电压叠加到电 源电压，实现栅极电压高于电源电压。这种方式需要隔离的DC-DC模块来实现。但目前汽 车级别(耐温125°C)的DC-DC模块基本找不到，或者价格昂贵，高达几百元。本专利技术的解决方案用变压器Tl及其外围分立器件实现隔离的DC电源，再叠加到 驱动芯片IR2127 (芯片U2)，实现栅极驱动电压大于电源电压的目的。因为使用了最基本 的变压器和其他电阻、电容、三极管等分立器件，只要这些器件达到汽车级别即可。这样大 大提高了该部分电路的可靠性，同时其成本也很低(10元以内)。这样该方案就成为缓速器功率器件驱动用的最优的方案。技术问题2 电子式电涡流缓速器的功率器件一般都采用场效应管MOSFET或智能 MOSFET,该器件的特点是由于MOSFET内部结构局限，工作电流大的不可能耐压高，而耐压 高的不可能工作电流大。而目前电涡流缓速器的电子式控制方采用的这类功率器件一般都 优先选择工作电流满足要求，但其耐压一般从40疒200V不等。而在车辆载电子设备抗扰度 标准要求耐压高于200V，这样就很难实现。并且从实际使用情况看也是如此，电涡流缓速器 驱动控制器90%以上的失效都是由于过电压导致功率器件击穿。所以本专利技术的创新就是将电力电子行业常用的，工作电流大又耐高压的功率器件 IGBT应用于电涡流缓速器驱动控制器。选择耐压300V，电流400A的IGBT器件。㈡辅助电源的过压保护单元1因为原来的驱动控制器采用的功率器件耐压不高，高电压直接击穿了功率器件而 短路从而掩盖了或者间接保护了辅助电源。采用了耐压300V的功率器件后，虽然功率器件 自身不会被过电压击穿，但是该过电压会施加到驱动控制器辅助电源上。所以本专利技术的目的是在辅助电源前增加过压保护单元1，解决辅助电源的过电压 击穿问题。具体电路由三极管Ql和Q2、电阻R1、R2、R3和R4以及瞬态抑制二极管(TVS管) TVl组成。工作原理是电源电压与地GND之间电压超过一定值后，TVS管TVl击穿拉低PNP 三级管Q2基极电压，Q2导通，使P-MOSFET源极和栅极电压小于开通电压，P-MOSFET截止， 达到保护辅助电源的目的。㈢过电流检测电路在电涡流缓速器定子线圈在出现匝间短路时，会产生过电流，会导致功率器件过 电流击穿。本专利技术增加过电流检测电路，再将信号输入到单片机I/O 口用于做过电流保护用。具体电路由电流取样电阻Rsenser、稳压二极管Z1、芯片U1、电阻R5、R6和R9组 成。工作原理是芯片Ul为不需要另外供电的电流监视器，从电流采样电阻Rsenser两端 提取到电压信号后转换为电流信号，经R5和R9分压转换为相对本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电涡流缓速器驱动控制器，包括控制单元及其连接用于驱动电涡流缓速器的驱动单元，其特征在于，所述驱动单元包括驱动连接所述电涡流缓速器的大电流耐高压的绝缘栅双极型晶体管及其驱动电路。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：梁勇，伍中权，
申请(专利权)人：深圳市特尔佳科技股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：94[中国|深圳]