一种大功率高频电源驱动装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种大功率高频电源驱动装置，该装置包括DSP控制器、PWM脉冲调理电路、驱动电路、IGBT模块，由DSP控制器发出PWM波，经过调理电路后，再与驱动电路连接，最后与IGBT模块连接；驱动电路检测到的故障信号反馈至DSP控制器，DSP控制器接收到故障信号后停止发送PWM脉冲，故障信号消失后发送PWM脉冲。驱动电路由SCALE系列驱动器及其外围电路组成。本发明采用DSP控制技术、光耦隔离技术，并利用SCALE系列驱动器的特性，有效提高了大功率高频电源驱动的稳定性。
【专利说明】一种大功率高频电源驱动装置【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种大功率高频电源驱动装置。
【背景技术】
[0002]随着工业的快速发展，传统的工频供电方式已不能满足目前的供电要求。传统的工频供电术动态响应慢、高压侧输出电压纹波大、效率低、能耗大、功率因素小、电网侧谐波污染严重、电网用电不平衡，这种供电方式的诸多缺点决定了其逐渐会被新型的供电方式所取代。随着电力电力技术的发展，高频供电方式浮出水面，它能很好地改善上述缺点，提高电源效率，增大功率因素，实现节能，但高频供电方式相对于工频供电方式的系统复杂性也随之增加。高压高频大功率驱动装置是高频供电方式的主要部分，主要作用是提高供电频率、衔接前后级电路，其稳定性直接影响到电路的运行。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种大功率高频电源驱动装置，本发明采用DSP控制技术、光耦隔离技术，并利用SCALE系列驱动器的特性，有效提高了大功率高频电源驱动的稳定性。
[0004]本发明通过以下技术方案来实现:
一种大功率高频电源驱动装置，其特征在于:该装置包括DSP控制器、PWM脉冲调理电路、驱动电路和IGBT模块，用来发出PWM波的DSP控制器依次通过PWM脉冲调理电路、驱动电路与IGBT模块连接；驱动电路检测到的故障信号直接反馈至DSP控制器，DSP控制器接收到故障信号后停 止发送PWM脉冲，并在故障信号消失后发送PWM脉冲。
[0005]本发明中，DSP控制器输出幅值为3.3V的一对互补PWM脉冲，然后通过PWM脉冲调理电路得到两对幅值为15V的互补脉冲，并通过驱动电路得到两对幅值为±15V的互补脉冲，安全可靠的驱动IGBT和MOSFET ;驱动电路检测到的故障信号直接反馈至DSP控制器，DSP控制器接收到故障信号后停止发送PWM脉冲，故障信号消失后发送PWM脉冲。
[0006]PWM脉冲调理电路先将幅值为3.3V的一对互补PWM脉冲调理成幅值为5V的互补脉冲，再经过光耦隔离和放大后得到幅值为15V的互补方波。
[0007]驱动电路包括驱动模块、驱动模块电源检测电路、故障信号隔离电路、P丽脉冲互锁电路、驱动模块输出电路；所述驱动模块采用SCALE系列驱动器，其具有IGBT故障检测功能，当驱动模块检测到IGBT故障时，驱动模块输出故障信号，故障信号经过故障信号隔离电路即光耦隔离电路后反馈给DSP控制器；所述驱动模块电源检测电路对驱动模块电源进行欠压、过压检测，当电源电压较低或高时，驱动模块停止工作并输出故障信号，故障信号经过光耦隔离后反馈给DSP控制器；所述PWM脉冲互锁电路确保驱动模块的每对输入信号互补；所述驱动模块输出电路对输出信号进行稳压和瞬态抑制，确保驱动电路的输出脉冲幅值为±15V。
[0008]IGBT模块选用单相桥式逆变结构。[0009]本发明采用DSP控制技术、光耦隔离技术，并利用SCALE系列驱动器的特性，有效提闻了大功率闻频电源驱动的稳定性。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1是本发明的系统原理图；
图2是PWM脉冲调理电路原理图；
图3是驱动电路结构图。
【具体实施方式】
[0011]一种大功率高频电源驱动装置，见图1，该装置包括DSP控制器1、PWM脉冲调理电路2、驱动电路3、IGBT模块4。DSP控制器I输出幅值为3.3V的一对互补PWM脉冲，然后通过PWM脉冲调理电路2得到两对幅值为15V的互补脉冲；并通过驱动电路3得到两对幅值为土 15V的互补脉冲，安全可靠地驱动IGBT模块4 ;驱动电路3检测到的故障信号直接反馈至DSP控制器1，DSP控制器I接收到故障信号后停止发送PWM脉冲，故障信号消失后发送PWM脉冲。
[0012]PWM脉冲调理电路，见图2，该电路首先通过电平转换芯片将DSP控制器发出的幅值为3.3V的一对互补PWM脉冲转换成幅值为5V的一对互补PWM脉冲，然后将每个PWM脉冲分两路后得到四路幅值为5V的PWM脉冲，然后将四路PWM脉冲分别通过光耦隔离芯片后得到四路隔离的幅值为5V的PWM脉冲，最后将四路隔离的PWM脉冲经三极管放大并经15V瞬态抑制二极管后得到四路幅值为15V的PWM脉冲。其中Pl和P2脉冲一致，P3和P4脉冲一致，Pl和P3脉冲互补。
[0013]图3是驱动电路结构图。驱动电路3包括驱动模块31、驱动模块电源检测电路32、故障信号隔离电路33，PWM脉冲互锁电路34、驱动模块输出电路35 ;该电路将PWM脉冲调理电路输出的四路PWM脉冲P1、P4、P2、P3转换成能直接驱动IGBT的脉冲信号Pol、Po4、Po2、Po3，分别驱动IGBT模块的G1、G4、G2、G3 (见图1);驱动模块采用SCALE系列驱动器，其具有IGBT故障检测功能，当驱动模块检测到IGBT故障时，驱动模块输出故障信号，故障信号经过故障信号隔离电路即光耦隔离电路后反馈给DSP控制器；驱动模块电源检测电路对驱动模块电源进行欠压、过压检测，当电源电压较低或高时，驱动模块停止工作并输出故障信号，故障信号经过光耦隔离后反馈给DSP控制器；PWM脉冲互锁电路确保驱动模块的每对输入信号互补；驱动模块输出电路对输出信号进行稳压和瞬态抑制，确保驱动电路的输出脉冲幅值为±15V。
[0014]本发明有效提高了大功率高频电源驱动的稳定性。
【权利要求】
1.一种大功率高频电源驱动装置，其特征在于:该装置包括DSP控制器(I)、PWM脉冲调理电路(2 )、驱动电路(3 )和IGBT模块(4 )，用来发出PWM波的DSP控制器(I)依次通过PWM脉冲调理电路(2 )、驱动电路(3 )与IGBT模块(4 )连接；驱动电路(3 )检测到的故障信号直接反馈至DSP控制器(I )，DSP控制器(I)接收到故障信号后停止发送PWM脉冲，并在故障信号消失后发送PWM脉冲。
2.根据权利要求1所述的大功率高频电源驱动装置，其特征在于:DSP控制器(I)输出幅值为3.3V的一对互补PWM脉冲，然后通过PWM脉冲调理电路(2)得到两对幅值为15V的互补脉冲；并通过驱动电路(3)得到两对幅值为±15V的互补脉冲，安全可靠地驱动IGBT丰旲块(4 )。
3.根据权利要求1所述的大功率高频电源驱动装置，其特征在于:PWM脉冲调理电路(2)先将幅值为3.3V的一对互补PWM脉冲调理成幅值为5V的互补脉冲，再经过光耦隔离和放大后得到幅值为15V的互补方波。
4.根据权利要求1所述的大功率高频电源驱动装置，其特征在于:所述驱动电路(3)包括驱动模块(31)、驱动模块电源检测电路(32 )、故障信号隔离电路(33 )，PWM脉冲互锁电路(34)、驱动模块输出电路(35);所述驱动模块(31)采用具有IGBT故障检测功能的SCALE系列驱动器，当驱动模块(31)检测到IGBT故障时，驱动模块(31)输出故障信号，故障信号经过故障信号隔离电路(33)后反馈给DSP控制器(I);所述驱动模块电源检测电路(32)对驱动模块电源进行欠压、过压检测，当电源电压较低或高时，驱动模块(31)停止工作并输出故障信号，故障信号经过故障信号隔离电路(33)后反馈给DSP控制器；所述PWM脉冲互锁电路(34)确保驱动模块的每对输入信号互补；所述驱动模块输出电路(35)对输出信号进行稳压和瞬态抑制，确保驱动电路输出幅值为± 15V。
5.根据权利要求1所述的大功率高频电源驱动装置，其特征在于=IGBT模块(4)选用单相桥式逆变结构。
【文档编号】H02M1/08GK103855933SQ201410090769
【公开日】2014年6月11日 申请日期:2014年3月13日 优先权日:2014年3月13日
【发明者】陈 峰, 王威, 曾庆军 申请人:江苏容天机电科技有限公司