本发明专利技术公开了一种适用于IGBT驱动模块高压侧供电的DC-DC变换电路，包括提供工作电压的电源、非稳态多谐振荡器、控制脉冲整形电路、LC谐振电路、高频脉冲变压器、高压侧整流滤波电路、二级稳压电路、输出电压阻抗调节与电流放大电路，还包括第七二极管D7和第八二极管D8，用于控制第一场效应管Q1和第二场效应管Q2之间的安全导通时间间隔，防止其同时导通而使低压侧电源短路；本发明专利技术还包括一个限流电路，可以将限流前的电源接至需要给IGBT提供足够大电流输出能力的驱动模块，将限流后的电源接至IGBT驱动模块高压侧的其它控制他单元。本发明专利技术电路功能完善，性能可靠，使用方便，易于推广应用。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种适用于IGBT驱动模块高压侧供电的DC-DC变换电路，包括提供工作电压的电源、非稳态多谐振荡器、控制脉冲整形电路、LC谐振电路、高频脉冲变压器、高压侧整流滤波电路、二级稳压电路、输出电压阻抗调节与电流放大电路，还包括第七二极管D7和第八二极管D8，用于控制第一场效应管Q1和第二场效应管Q2之间的安全导通时间间隔，防止其同时导通而使低压侧电源短路；本专利技术还包括一个限流电路，可以将限流前的电源接至需要给IGBT提供足够大电流输出能力的驱动模块，将限流后的电源接至IGBT驱动模块高压侧的其它控制他单元。本专利技术电路功能完善，性能可靠，使用方便，易于推广应用。【专利说明】适用于IGBT驱动模块高压侧供电的DC-DC变换电路
本专利技术电路属于电力电子领域，具体涉及一种适用于IGBT (Insulated GateBipolar Transistor)驱动模块高压侧供电的DC-DC变换电路。
技术介绍
大功率IGBT驱动模块高压侧的供电电源为了防止高压侧复杂电磁环境引入干扰，通常需要进行电气隔离设计，为了方便用户驱动电源设计，内部通常都自带了 DC-DC变换电路，集成的隔离变压器通常采用半桥式或推挽式的结构，一般不带闭环控制，个别DC-DC变换电路在输出端增加了线性稳压电源来实现驱动电压的稳定，目前市场上带有DC-DC变换电路IGBT驱动模块的有瑞士 CONCEPT公司2SC0435T系列，德国INFINEON公司的2ED300C17-ST，它们的特点是功率相对较大，保护功能齐全，目前广泛应用于风能和太阳能逆变器中。但这类DC-DC变换电路的器件数量较多、价格昂贵、体积较大，不适合安装在IGBT驱动模块表面(连接电缆距离较长)，可靠性较低。集成隔离DC-DC变换电路由于内置于IGBT驱动模块中，如果电能在传递过程中损耗过大，会造成变压器线圈的发热，严重的会造成末端输出电源的不稳定并对IGBT信号传递与处理单元带来干扰。然而全面分析目前的各种集成隔离DC-DC变换电路方案，分别具有不同的侧重点，但没有一种电路方案具备上述所有的特征，因此造成IGBT驱动模块的应用受到限制，给使用带来不便。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种适用于IGBT驱动模块高压侧供电的DC-DC变换电路，具有较高效率、输出阻抗小、能够提供较大的瞬时输出电流、成本低、结构简单、外形尺寸小、易于安装于IGBT驱动模块表面的DC-DC变换电路。实现本专利技术目的的技术解决方案为:一种适用于IGBT驱动模块高压侧供电的DC-DC变换电路，包括提供工作电压的电源VCC、非稳态多谐振荡器、控制脉冲整形电路、LC谐振电路、高频脉冲变压器、高压侧整流滤波电路、二级稳压电路和输出电压阻抗调节与电流放大电路。非稳态多谐振荡器，由第一施密特反相触发器U1A、第一电阻R1、第一电容Cl组成，用于给控制脉冲整形电路提供输入信号，并给LC谐振电路提供起振脉冲源；其中第一施密特反相触发器UlA的输入端经第一电容Cl接至零参考电压GND，同时输入端经第一电阻Rl接至自身的输出端。控制脉冲整形电路，由第二电阻R2、第二电容C2、第二施密特反相触发器U1B、第三电阻R3、第三电容C3、第三施密特反相触发器U1C、第一二极管D1、第二二极管D2组成，其主要用于对非稳态多谐振荡器产生的脉冲进行整形处理，产生用于控制第一场效应管Ql和第二场效应管Q2导通和关断的脉冲信号；其中其输入端为第一二极管Dl阳极与第二二极管D2阴极的连接点，该连接点接至第一施密特反相触发器UlA的输出端，同时该连接点连接至第二电阻R2和第三电阻R3的一端；第二电阻R2的另一端接至第一二极管Dl的阴极和第二施密特反相触发器UlB的输入端，同时经第二电容C2接至零参考电压GND ;第三电阻R3的另一端接至第二二极管D2的阳极和第三施密特反相触发器UlC的输入端，同时经第三电容C3接至零参考电压GND ;第二施密特反相触发器UlB的输出端第一场效应管Ql的栅极；第三施密特反相触发器UlC的输出端第二场效应管Q2的栅极。LC谐振电路，主要由第一场效应管Q1、第二场效应管Q2、高频脉冲变压器的原边、第四电容C4和第五电容C5组成，用于在第一场效应管Ql和第二场效应管Q2得高速通断状态下，电路产生谐振现象，将供电电源VCC的能量以高频PWM波的形式经由高频脉冲变压器的原边传递到副边，实现电能的传递；其中第一场效应管Ql的栅极连接来自第二施密特反相触发器UlB的输出端，漏极接至零参考电压GND，源极接至高频脉冲变压器原边Tl的一端；第二场效应管Q2的栅极连接来自第三施密特反相触发器UlC的输出端，源极接至工作电源VCC，漏极接至第一场效应管Ql的源极；高频脉冲变压器原边的一端连接第一场效应管Ql的源极，另一端分别经由第五电容C5接至零参考电压GND和第四电容C4接至电源电压VCC还包括第七二极管D7和第八二极管D8，二极管为快恢复二极管，分别内置于第一场效应管Ql和Q2，主要作用是给LC谐振电路提供续流回路。高频脉冲变压器，用于实现供电电源VCC能量的传递和原、副边之间的电气隔离。高压侧整流滤波电路，主要包括第三整流二极管D3、第四整流二极管D4、第五整流二极管D5、第六整流二极管D6，第六电容C6，第七电容C7 ;用于实现对高频脉冲变压器Tl副边中的高频PWM脉冲波进行整流和滤波处理，给后级电路提供电源；其中高频脉冲变压器Tl副边的一端连接第三整流二极管D3的阳极和第五整流二极管D5的阴极，另一端连接第四整流二极管D4的阳极和第六整流二极管D6的阴极；第三整流二极管D3和第四整流二极管D4的阴极同时经由第六电容C6和第七电容C7接至整流二极管第五整流二极管D5和第六整流二极管D6的阳极，其中第六电容C6为极性电容，正极接至参考电压VCCA，负极接至参考电压AGND。二级稳压电路，主要由第四电阻R4、第一稳压二极管ZDl、第二稳压二极管ZD2，第八电容CS和第九电容C9组成，作用为实现两级稳压，给IGBT驱动模块提供两个电压基准单元；其中第四电阻R4的一端接至参考电压VCCA，另一端连接稳压二极管的阴极；第二稳压二极管ZD2的阴极连接第一稳压二极管ZDl的阳极，同时经由第八电容CS和第九电容C9接至自身的阳极，同时接至参考电压AGND，其中第九电容C9为极性电容，正极接至参考电压VCCE，负极接至参考电压AGND ;参考电压VCCE与第六电容C6正极、第七电容C7的一端相连，参考电压AGND与第六电容C6的负极、第七电容C7的另一端相连。输出电压阻抗调节与电流放大电路，主要由第五电阻R5、第三三极管Q3、第四三极管Q4、第五三极管Q5、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8及第十电容ClO组成，主要作用为实现输出电压输出阻抗的调节，降低本DC-DC变换电路的输出阻抗，同时对输出电流进行放大输出，给IGBT导通时提供足够大的瞬时导通电流；其中第三三极管Q3的基极连接第一稳压二极管ZDl的阴极，发射极连接到第五三极管Q5的发射极，集电极经连接第五电阻R5的一端；第五电阻R5的另一端连接第四三极管Q4的发射极，同时接至参考电压VCCA ;第四三极管Q4的基极连接第三三极管Q3的集电极本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘超，宋鑫，窦新民，史超，王心怡，郭旭东，顾欢，宋中仓，
申请(专利权)人：江苏杰瑞科技集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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