專利名稱：永磁同步電機普通mcu光耦驅動電路的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種永磁同步電機IGBT驅動電路，尤其是應用在工業(yè)縫紉機的伺服控制系統(tǒng)中。
背景技術：
現(xiàn)有的工業(yè)縫紉機伺服控制系統(tǒng)永磁同步電機驅動電路均采用DSP(數(shù)字信號處理器)經過高速光耦、驅動IC (集成電路)、IGBT (絕緣柵雙極型晶體管)來驅動電機或者DSP經過高速光耦、IPM (智能功率模塊)來驅動電機的形式。DSP產生的高速PWM (脈沖寬度調制)信號通過高速光耦輸入驅動1C，驅動IC根據PWM信號的邏輯關系輸出驅動信號驅動IGBT工作使電機轉動；或者DSP產生的高速PWM信號通過高速光耦輸入到帶有驅動模塊的IPM使電機轉動。以上兩種的驅動方式輸出部份都需要有穩(wěn)定的+5V和+15V的電壓，對 電源的要求比較高，而且外圍電路復雜，產品成本過高。更重要的是，驅動IC門極驅動電流比較小，對某種IGBT的驅動可能會存在驅動電流不足，使IGBT及驅動IC擊穿，造成炸板，因此IGBT的適用范圍不廣，故障率偏高。
發(fā)明內容為了克服現(xiàn)有的驅動電路存在的電路復雜、IGBT的適用范圍不廣、故障率及成本偏高等不足，本實用新型提供一種永磁同步電機普通MCU光耦驅動電路，該驅動電路結構簡單、IGBT和電源的適用范圍廣，而且故障率和成本低。本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是永磁同步電機普通MCU光耦驅動電路，包括信號經過高速光耦、驅動1C、IGBT來驅動電機，其特征在于所述信號由普通MCU(微控制單元)產生，普通MCU輸出PWM信號引腳通過限流電阻與高速驅動光耦輸入弓I腳連接，高速驅動光耦輸出引腳通過門極驅動電阻直接與IGBT柵板相連，驅動上橋臂輸出部份增加自舉電容，為上橋臂IGBT驅動的懸浮電源存儲能量，光耦輸出部份用一組+IOV—+20V電壓，PWM信號通過高速驅動光耦直接輸出驅動信號驅動IGBT工作使電機轉動。本實用新型的有益效果由于高速驅動光耦輸出驅動電流可達到2. 5A，驅動電流很大，對IGBT不會出現(xiàn)驅動電流不足的問題，安全可靠，可以有效地降低驅動電路的故障率，擴大產品對電源及IGBT的適用范圍，同時又能降低產品成本。驅動電路僅采用高速驅動光耦，電路結構簡單。

圖I是本實用新型的電路原理圖。圖2是圖I中一個半橋的驅動電路原理圖。圖3是本實用新型永磁同步電機光耦驅動原理框圖。圖中Ul為MCU，U2和U3為高速驅動光耦，Ql為下橋臂IGBT，Q2為上橋臂IGBT，M為永磁同步電機，C2為自舉電容，Dl為二極管，Rl和R2為限流電阻，R7和R8為驅動電阻。
具體實施方式
以下結合附圖和實例對本實用新型驅動電路進一步說明。圖I為完整的永磁同步電機的驅動電路原理圖，由3個半橋驅動電路組成，這3個半橋的驅動電路原理完全相同。圖2為其中一個半橋的驅動電路原理圖。在圖2中，MCU (Ul)通過限流電阻(R1、R2)與高速驅動光耦(U2、U3)輸入端連接，高速驅動光耦(U2、U3)輸出端通過驅動電阻(R7、R8)與IGBT (Q1、Q2)柵板連接，永磁同步電機(M)與IGBT (Q1、Q2)組成的一個半橋驅動電路連接。在圖I中，正常工作時，MCU (Ul)輸出6路脈沖信號，驅動下橋臂的信號經高速驅 動光耦(U3、U5、U7)隔離放大后，控制IGBT (Q1、Q3、Q5)。驅動上橋臂的信號經過高速驅動光耦(U2、U4、U6)隔離放大后再經過自舉電路進行電位變換，變?yōu)?路電位懸浮的驅動脈沖，控制 IGBT (Q2、Q4、Q6)。在圖2中，自舉電容(C2)，為上橋臂IGBT的懸浮電源存儲能量，二極管(Dl)的作用防止上橋臂IGBT導通時的直流母線電壓加到高速驅動光耦(U2)電源上而使器件損壞。驅動電阻(R7、R8)是IGBT (Q2、Q1)的門極驅動電阻。
權利要求1.永磁同步電機普通MCU光耦驅動電路，包括信號經過高速光耦、驅動1C、IGBT來驅動電 機，其特征在于所述信號由普通MCU (微控制單元)產生，普通MCU輸出PWM信號引腳通過限流電阻與高速驅動光耦輸入引腳連接，高速驅動光耦輸出引腳通過門極驅動電阻直接與IGBT柵板相連，驅動上橋臂輸出部份增加自舉電容，為上橋臂IGBT驅動的懸浮電源存儲能量，光耦輸出部份用一組+IOV —+20V電壓，PWM信號通過高速驅動光耦直接輸出驅動信號驅動IGBT工作使電機轉動。
專利摘要永磁同步電機普通MCU光耦驅動電路，包括信號經過高速光耦、驅動IC、IGBT來驅動電機，所述信號由普通MCU(微控制單元)產生，普通MCU輸出PWM信號引腳通過限流電阻與高速驅動光耦輸入引腳連接,高速驅動光耦輸出引腳通過門極驅動電阻直接與IGBT柵板相連，驅動上橋臂輸出部份增加自舉電容，為上橋臂IGBT驅動的懸浮電源存儲能量，光耦輸出部份用一組+10V—+20V電壓，PWM信號通過高速驅動光耦直接輸出驅動信號驅動IGBT工作使電機轉動。由于高速驅動光耦輸出驅動電流可達到2.5A，驅動電流很大，對IGBT不會出現(xiàn)驅動電流不足的問題，安全可靠，可以有效地降低驅動電路的故障率，擴大產品對電源及IGBT的適用范圍，同時又能降低產品成本。驅動電路僅采用高速驅動光耦，電路結構簡單。
文檔編號H02P6/08GK202679292SQ20122026149
公開日2013年1月16日 申請日期2012年6月5日 優(yōu)先權日2012年6月5日
發(fā)明者葉維民, 周德維, 徐建民 申請人:寧波韻升股份有限公司