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驱动电路的供电方式:光耦合器输出侧的驱动IC

时间:2023-06-27 理论教育 版权反馈
【摘要】:驱动电路与IGBT逆变电路和开关电源有直接的电气联系,通常由开关电源提供驱动IC输出侧单独的供电电源,如图6-2所示。驱动电路与开关电源电路出现了密切的关联。有的变频器电路干脆采用了6路相隔离的供电电源,由开关变压器的6个绕组提供6组供电电源。如果忽略驱动电路的输出内阻的话,相对于0V端子,驱动电路输出的是+15V左右的正电压和-7.5V左右的负电压。

驱动电路的供电方式:光耦合器输出侧的驱动IC

驱动电路与IGBT逆变电路和开关电源有直接的电气联系,通常由开关电源提供驱动IC输出侧单独的供电电源,如图6-2所示。

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图6-2 驱动电路的电源供应图

1)驱动电路的供电取自开关电源电路,因而驱动电路也为开关电源电路的一个负载电路之一,当驱动IC(或驱动IC后级功放电路)短路时,开关电源因负载过重会出现间歇振荡的故障现象。而开关电源的带载能力不足时,也会令驱动电路频报OC故障,出现三相输出电压不平衡等现象,尤其当负供电(IGBT的截止电压)丢失和IGBT的触发回路处于开路状态时,极容易使IGBT模块炸裂!驱动电路与开关电源电路出现了密切的关联。

2)变频器的逆变功率电路是由6只IGBT构成,有人称其为三相逆变桥,每相电路由上、下桥臂IGBT管子组成。上三桥臂IGBT管子V1、V3、V5的驱动,因其IGBT的发射极为三相输出端子U、V、W端,不是同一电位点,驱动电路必须采用由N1、N2、N33个开关变压器独立绕组提供的供电电源。而下三桥臂IGBT的驱动,因3只IGBT的发射极共地(N),驱动电路可共用由N4绕组提供的供电电源。有的变频器电路干脆采用了6路相隔离的供电电源,由开关变压器的6个绕组提供6组供电电源。但与变频器主电路连接后,还是形成了共N点。这为我们判断某电路是上臂IGBT还是下臂IGBT的驱动电路提供了测量依据。

3)为提高IGBT工作的可靠性(适应其导通和截止的控制特性),在驱动电路(光耦合器件)的信号输出侧经常采用正、负双电源供电模式,一般是将开关电源输出24V左右的单电源,经简单的R、VD(电阻稳压器)电路“裂变”为+15~18V和-7~-9V的正、负电源,以形成IGBT器件的导通和截止控制的两个电流通路。如图6-3所示,虽然电路形式略有不同,但供电模式却是相同的。(www.xing528.com)

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图6-3 驱动电路供电电源的基本类型

严格地说,驱动电路接受的仍为24V左右的单电源供电,但驱动电路的输出电路与IG-BT的输入电路构成了正、负双电源回路,IGBT的发射极与电源0V端子是直接相通的,为等电位点。如果忽略驱动电路的输出内阻的话,相对于0V端子,驱动电路输出的是+15V左右的正电压和-7.5V左右的负电压。在正电压输出时,IGBT受正向电激励电压的作用而导通,而在负电压输出期间,IGBT受反向截止电压而截止。为提高电路的可靠性,在待机和停止状态,IGBT的G、E极间往往为栅负偏压所钳位,以保障其处于可靠的截止状态下。

图6-3的3种电路只是被稳压的对象不同,图6-3a所示电路将-7.5V稳压,图6-3b所示电路是将+15V稳压。但电路结构是相同的。开关电源次级绕组的输出电压,处于一个大的稳压控制环路中,如图6-3a所示电路中的+15V输出电压,虽未并接稳压二极管,但电压的稳定性仍有一定的保障。图6-3c所示电路中的正电压值为18V,负电压值为-9V,比图6-3a、b所示电路稍高,对IGBT的控制电压要求,正向激励电压不低于+12V,典型值为+15V,一般为+15~+18V;负截止偏压不低于-5V,典型值为-7.5V,一般为-7.5V~10V。

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