一種變頻器igbt驅動板的製作方法

2023-05-09 23:03:51 1

專利名稱：一種變頻器igbt驅動板的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種變頻器IGBT驅動板，主要用於電氣控制。
背景技術：
IGBT驅動板(IGBT_DRV_DC)是一種在驅動板掉電和驅動板電源短路時具有延時 IGBT關斷並及時把故障輸出給其它控制板的驅動板。該驅動板具有實時監測控制板到驅動板與驅動板到IGBT開關電路之間的連接狀況，和驅動信號和驅動電源是否脫落或者短路， 並能夠在發生脫落或短路的故障以後保持IGBT處於恆開通一定的時間，避免變頻器驅動模塊應故障發生而導致損壞。現有的系統比較複雜且成本高。

實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題是克服現有技術中所存在的上述不足，而提供一種變頻器IGBT驅動板，能夠及時檢測電路故障，並維持IGBT開關電路一定時間。本實用新型解決上述技術問題所採用的技術方案是該變頻器IGBT驅動板，包括主體部分、接口電路、驅動電路，主體部分與接口電路、驅動電路均連接，其特徵在於還設置有保護電路，保護電路包括第十穩壓二極體、第七穩壓二極體、第四穩壓二極體、第三穩壓二極體、第六穩壓二極體、第十一電阻、第十電阻、第五十八電阻、第十三電阻、第十一電容、 第十四電容、第八電容、第四三極體，第十穩壓二極體正端與第七穩壓二極體負端連接，第七穩壓二極體正端與第十電阻一端連接，第十電阻另一端與第十三電阻一端、第十四電容一端、第四三極體柵極均連接，第十穩壓二極體負端與第十一電容一端連接至IGBT開關電路接點，第十一電容另一端、第十四電容另一端、第八電容一端、第四三極體發射極、第六穩壓二極體正端連接在一起，第十三電阻另一端接主體部分的驅動電源地，第十一電阻一端與第十穩壓二極體正端連接，第十一電阻另一端與驅動板電源連接，第六穩壓二極體負端與第三穩壓二極體正端連接，第三穩壓二極體負端與第四穩壓二極體正端連接，第四穩壓二極體負端與第四三極體源極、第五十八電阻一端連接，第五十八電阻另一端與第八電容另一端連接至接口電路的故障信號接點。本實用新型的有益效果是，變頻器或者AFE發生控制電掉電，控制電短路，連接母線IGBT開關電路的排線脫落等故障時，母線IGBT和橋臂IGBT會同時關斷導致機器模塊 IGBT的電壓突然增大而損壞，本實用新型在故障時通過主體部分和驅動電路的二極體和電容進行分流分壓，具有延時關斷IGBT的功能，並及時把短路和斷路點故障反饋信號輸出， 使控制IGBT的控制板及時關斷而使系統得以保護，且結構簡潔成本低。

圖1是本實用新型實施例保護電路的電路結構圖。圖2是本實用新型實施例的主體部分示意圖。圖3是本實用新型實施例的接口電路示意圖。[0009]圖4是本實用新型實施例的驅動電路示意圖。
具體實施方式
結合附圖及實施例對本實用新型進行進一步詳盡的描述。參見圖廣圖4，本實施例保護電路包括第十穩壓二極體D10、第七穩壓二極體D7、 第四穩壓二極體D4、第三穩壓二極體D3、第六穩壓二極體D6、第十一電阻R11、第十電阻 R10、第五十八電阻R58、第十三電阻R13、第i^一電容C11、第十四電容C14、第八電容C8、第四三極體D4，第十穩壓二極體DlO正端與第七穩壓二極體D7負端連接，第七穩壓二極體D7 正端與第十電阻RlO —端連接，第十電阻RlO另一端與第十三電阻R13 —端、第十四電容 C14 一端、第四三極體D4柵極均連接，第十穩壓二極體DlO負端與第十一電容Cl 1 一端連接至IGBT開關電路接點IGBT_0CP，第十一電容Cll另一端、第十四電容C14另一端、第八電容 C8 一端、第四三極體D4發射極、第六穩壓二極體D6正端連接在一起，第十三電阻R13另一端接主體部分的驅動電源地GND_DRV，第i^一電阻Rll —端與第十穩壓二極體DlO正端連接，第十一電阻Rll另一端與驅動板電源+15V_DRV連接，第六穩壓二極體D6負端與第三穩壓二極體D3正端連接，第三穩壓二極體D3負端與第四穩壓二極體D4正端連接，第四穩壓二極體D4負端與第四三極體D4源極、第五十八電阻R58 —端連接，第五十八電阻R58另一端與第八電容C8另一端連接至接口電路的故障信號接點Μ_0Κ，故障信號接點Μ_0Κ接至控制板以便檢測本實施例的狀態。本實施例還包括主體部分、接口電路、驅動電路，主體部分包括處理器Ul (採用 2SD300C17A0)，主體部分、接口電路、驅動電路均可採用現有技術實現。其工作原理如下處於運行中的AFE的母線IGBT意外關斷導致炸機原因正常情況下從橋臂側流至母線電容的母線電流從IGBT流過，當母線IGBT關斷以後，從橋臂側流至母線電容的母線電流全部流經軟啟電阻，此時(額定滿載工況下)流經軟啟電阻(3歐姆)上的電流(假設為滿載400V 400A工況下)為400V*400A*1. 732/600V (母線運行電壓)=461. 86A，則軟啟電阻上的電壓為461.86A*3歐姆=1385. 36V，此電壓和母線電壓以及寄生電感產生的電壓疊加在橋臂兩端，導致Vce過壓(IGBT耐壓值為1200V)炸機。IGBT開關電路接點IGBT_0CP和驅動板電源+15V_DRV兩路信號通過以上電路進行實時檢測，當其中任何一個發生故障導致幅值跌落，故障信號接點的第四三極體D4會截止，從而當帶有上拉電阻的其它控制板連接到該接口時，第四三極體D4的集電極會被其它控制板拉為高電平，告知控制板發生故障。在能量回饋單元(Active Front End，簡稱AFE) 中，如下拓撲中限流電阻上並聯的母線IGBT，實現AFE的軟啟動，該驅動板設計目的是驅動母線IGBT的導通和關斷。1、當驅動板電源+15V_DRV斷路或者短路時，驅動板主體部分和驅動電路自身能夠實現延時工作一定時間。原因是驅動板電源+15V_DRV迴路中串有第十穩壓二極體D10， 第十穩壓二極體DlO陰極輸出端和驅動電源地GND_DRV之間連接有第十一電容C11，當驅動電源輸入端斷電時，第十穩壓二極體DlO阻斷第十一電容Cl 1的電荷流出驅動板，第十穩壓二極體DlO陰極的第十一電容Cll則在驅動電源斷電時蓄流一定時間，保持驅動板電源+15V_DRV不會立即下降為0V。同時，第十穩壓二極體DlO陽極的驅動電源檢測電路及時檢測到驅動電源跌落，並把該故障輸出個其它控制板。2、當IGBT開關電路接點IGBT_0CP斷路時，驅動板能夠檢測到故障發生點，並把故障信號輸出給其它控制板。3、驅動板尺寸 185mm*94mm。凡是本實用新型的簡單變形或等效變換，應認為落入本實用新型的保護範圍。
權利要求1. 一種變頻器IGBT驅動板，包括主體部分、接口電路、驅動電路，主體部分與接口電路、驅動電路均連接，其特徵在於還設置有保護電路，保護電路包括第十穩壓二極體、第七穩壓二極體、第四穩壓二極體、第三穩壓二極體、第六穩壓二極體、第十一電阻、第十電阻、 第五十八電阻、第十三電阻、第十一電容、第十四電容、第八電容、第四三極體，第十穩壓二極體正端與第七穩壓二極體負端連接，第七穩壓二極體正端與第十電阻一端連接，第十電阻另一端與第十三電阻一端、第十四電容一端、第四三極體柵極均連接，第十穩壓二極體負端與第十一電容一端連接至IGBT開關電路接點，第十一電容另一端、第十四電容另一端、 第八電容一端、第四三極體發射極、第六穩壓二極體正端連接在一起，第十三電阻另一端接主體部分的驅動電源地，第十一電阻一端與第十穩壓二極體正端連接，第十一電阻另一端與驅動板電源連接，第六穩壓二極體負端與第三穩壓二極體正端連接，第三穩壓二極體負端與第四穩壓二極體正端連接，第四穩壓二極體負端與第四三極體源極、第五十八電阻一端連接，第五十八電阻另一端與第八電容另一端連接至接口電路的故障信號接點。
專利摘要本實用新型涉及一種變頻器IGBT驅動板，包括主體部分、接口電路、驅動電路，主體部分與接口電路、驅動電路均連接，其特徵在於還設置有保護電路，保護電路分別檢測IGBT開關電路接點和驅動板電源，當IGBT開關電路接點和驅動板電源中有一個掉電時，通過第四三極體、第四穩壓二極體、第三穩壓二極體、第六穩壓二極體、第五十八電阻、第八電容組成的電路維持接口電路的故障信號接點為高電平，從而為控制板提供故障信號，同時主體部分和驅動電路的二極體和電容進行分流分壓，具有延時關斷IGBT的功能，並及時把短路和斷路點故障反饋信號輸出，使控制IGBT的控制板及時關斷而使系統得以保護。
文檔編號H02H7/10GK202268686SQ201120400980
公開日2012年6月6日 申請日期2011年10月20日 優先權日2011年10月20日
發明者仇建喜, 沙世澳, 鄭燕波, 陳林 申請人:浙江海得新能源有限公司