專利名稱：一種變頻器驅(qū)動模塊中igbt的替代裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及變頻技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種變頻器驅(qū)動模塊中IGBT的
替代裝置。
背景技術(shù)：
IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)也稱為絕緣柵雙極晶體管，是一種復(fù)合了功率場效應(yīng)管和電力晶體管的優(yōu)點(diǎn)而產(chǎn)生的一種新型復(fù)合器件，它同時具有MOSFET的高速開關(guān)及電壓驅(qū)動特性和雙極晶體管的低飽和電壓特性，及易實(shí)現(xiàn)較大電流的能力，輸入阻抗高、工作速度快、熱穩(wěn)定性好、驅(qū)動電路簡單，且通態(tài)電壓低、耐壓高和承受電流大，這些使得IGBT成為近年來電力電子領(lǐng)域中尤為矚目的電力電子驅(qū)動器件。以逆變電路為核心的變頻技術(shù)不斷應(yīng)用，發(fā)展迅速，日益增長，而且變頻器驅(qū)動系統(tǒng)中普遍采用IGBT模塊，皆因其性能完全優(yōu)于傳統(tǒng)功率器件，但是IGBT模塊整體成本高，IGBT模塊驅(qū)動功率居中，在應(yīng)用中也會產(chǎn)生很大的熱損耗，降低使用性能，甚至毀壞。

實(shí)用新型內(nèi)容有鑒于此，本實(shí)用新型提供一種變頻器驅(qū)動模塊中IGBT的替代裝置，以實(shí)現(xiàn)能夠提高系統(tǒng)的可靠性、降低系統(tǒng)的成本。為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為一種變頻器驅(qū)動模塊中IGBT的替代裝置，包括整流電路、防浪涌電路、升壓電路、穩(wěn)壓電路、逆變電路、監(jiān)測器和控制器;其中所述整流電路與所述防浪涌電路電連接，對三相交流輸入端進(jìn)行整流；所述防浪涌電路與所述升壓電路電連接，防止輸入端接入瞬間電流過大；所述升壓電路與所述穩(wěn)壓電路電連接，對所述整流電路輸出的直流電壓進(jìn)行升壓；所述穩(wěn)壓電路與所述逆變電路電連接，穩(wěn)定所述整流電路輸出的直流電壓；所述逆變電路與所述監(jiān)測器電連接，完成三相交流輸出；所述檢測器與所述控制器電連接，檢測三相交流輸出的溫度、電流和電壓信號，并將所述溫度、電流和電壓信號發(fā)送至所述控制器； 所述控制器接收所述溫度、電流和電壓信號，并根據(jù)所述溫度、電流和電壓信號控制所述逆變電路。優(yōu)選地，所述整流電路包括第一二極管、第二二極管、第三二極管、第四二極管、第五二極管和第六二極管；其中所述第一二極管和第四二極管串聯(lián)的中間節(jié)點(diǎn)與R相輸入端相連；所述第二二極管和第五二極管串聯(lián)的中間節(jié)點(diǎn)與S相輸入端相連；所述第三二極管和第六二極管串聯(lián)的中間節(jié)點(diǎn)與T相輸入端相連。優(yōu)選地，所述防浪涌電路包括晶閘管、第一開關(guān)和第一電阻；其中[0017]所述晶閘管、第一開關(guān)和第一電阻分別并聯(lián)連接；并聯(lián)輸入端與所述第三二極管的陰極電連接。優(yōu)選地，所述升壓電路包括第一電容、第二開關(guān)和第二電容；其中所述第一電容的陽極與所述第一電阻的輸出端電連接，陰極分別與所述第三二極管的陽極和所述第二開關(guān)電連接；所述第二電容的陽極與所述第二開關(guān)電連接，陰極與所述第六二極管的陽極電連接。優(yōu)選地，所述穩(wěn)壓電路包括第三電容、第四電容、第五電容、第二電阻和第三電阻；其中所述第三電容和所述第四電容串聯(lián)；所述第五電容并聯(lián)在所述第三電容和第四電容兩端；所述第二電阻和所述第三電阻串聯(lián)，串接中點(diǎn)與所述第三電容和所述第四電容串接的中點(diǎn)連接。優(yōu)選地，所述逆變電路包括第一 VDMOS管、第二 VDMOS管、第三VDMOS管、第四VDMOS管、第五VDMOS管、第六VDMOS管、第七二極管、第八二極管、第九二極管、第十二極管、
第十一二極管和第十二二極管；其中所述第一 VDMOS管和所述第二 VDMOS管串聯(lián)，串連接的中點(diǎn)為U相輸出；所述第七二極管和第八二極管串聯(lián)連接后并聯(lián)在所述第一 VDMOS管和所述第二VDMOS管兩端；所述第三VDMOS管和所述第四VDMOS管串聯(lián)，串連接的中點(diǎn)為V相輸出；所述第九二極管和第十二極管串聯(lián)連接后并聯(lián)在所述第三VDMOS管和所述第四VDMOS管兩端；所述第五VDMOS管和所述第六VDMOS管串聯(lián)，串連接的中點(diǎn)為W相輸出；所述第十一二極管和第十二二極管串聯(lián)連接后并聯(lián)在所述第五VDMOS管和所述第六VDMOS管兩端。從上述的技術(shù)方案可以看出，本實(shí)用新型公開的一種變頻驅(qū)動系統(tǒng)，通過采用監(jiān)測器對三相輸出的電流、電壓和溫度進(jìn)行監(jiān)測，并將監(jiān)測到的電流、電壓和溫度的信號發(fā)送至控制器中，控制器可根據(jù)接收到的電流、電壓和溫度的信號對變頻驅(qū)動系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時的控制，提高保護(hù)電路的可靠性，且采用功率管組成的開關(guān)陣列，降低了系統(tǒng)的成本。

為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例公開的一種變頻器驅(qū)動模塊中IGBT的替代裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型公開的一種變頻器驅(qū)動模塊中IGBT的替代裝置的電路圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。本實(shí)用新型實(shí)施例公開了一種變頻器驅(qū)動模塊中IGBT的替代裝置，以實(shí)現(xiàn)能夠提高系統(tǒng)的可靠性、降低系統(tǒng)的成本。 如圖1所示，一種變頻器驅(qū)動模塊中IGBT的替代裝置，包括整流電路1、防浪涌電路2、升壓電路3、穩(wěn)壓電路4、逆變電路5、監(jiān)測器6和控制器7 ;其中整流電路I與防浪涌電路2電連接，對三相交流輸入端進(jìn)行整流；防浪涌電路2與升壓電路3電連接，防止輸入端接入瞬間電流過大；升壓電路3與穩(wěn)壓電路4電連接，對整流電路I輸出的直流電壓進(jìn)行升壓；穩(wěn)壓電路4與逆變電路5電連接，穩(wěn)定整流電路I輸出的直流電壓；逆變電路5與監(jiān)測器6電連接；完成三相交流輸出；檢測器6與控制器7電連接，檢測三相交流輸出的溫度、電流和電壓信號，并將所述溫度、電流和電壓信號發(fā)送至控制器7 ；控制器7接收所述溫度、電流和電壓信號，并根據(jù)所述溫度、電流和電壓信號控制逆變電路5。具體的，如圖2所示，R、S、T為三相輸入端，第一二極管VDl和第二二極管VD2串聯(lián)連接，節(jié)點(diǎn)作為R相輸入端；第二二極管VD2和第五二極管VD5串聯(lián)連接，節(jié)點(diǎn)作為S相輸入端；第三二極管VD3和第六二極管VD6串聯(lián)連接，節(jié)點(diǎn)作為T相輸入端，整流電路輸出端連接第一電阻Rl，第一電阻Rl與第一開關(guān)SL連接,第一開關(guān)SL與晶閘管Q并接,第一電阻Rl輸出端與第一電容COl連接，第一電容COl與第二開關(guān)SR連接，第二開關(guān)SR—端與第二電容C02連接，第二開關(guān)SR用于控制在低壓條件下關(guān)斷開關(guān)，做升壓電路，以維持系統(tǒng)正常運(yùn)行。第一電容COl和第二電容C02串聯(lián)后并聯(lián)連接第五電容C05，第五電容C05兩端并接第三電容C03和第四電容C04，第二電阻R2與第三電阻R3串接，串接中間節(jié)點(diǎn)與第三電容C03和第四電容C04串聯(lián)后的中間節(jié)點(diǎn)連接，組成穩(wěn)壓電路，維持整流電路輸出端直流電壓的穩(wěn)定性，第一電阻Rl，晶閘管Q，第一開關(guān)SL連接第三二極管VD3，組成防浪涌電路。第一 VDMOS管VTl和第四VDMOS管VT4串聯(lián)連接組成第一級開關(guān)對管，G1、G4作為控制開關(guān)信號，第七二極管D7和第八二極管D8串聯(lián)后組成保護(hù)管，第一 VDMOS管VTl和第四VDMOS管VT4串聯(lián)連接的節(jié)點(diǎn)作U相輸出；第二 VDMOS管VT2和第五VDMOS管VT5組成第二級開關(guān)對管，G2、G5作為開關(guān)控制信號，第九二極管D9和第十二極管DlO串聯(lián)后組成保護(hù)管，第二 VDMOS管VT2和第五VDMOS管VT5串聯(lián)連接的節(jié)點(diǎn)作V相輸出；第三VDMOS管VT3和第六VDMOS管VT6組成第三級開關(guān)對管，G3、G6作為開關(guān)控制信號，第i^一二極管Dll和第十二二極管D12串聯(lián)后組成保護(hù)管，第三VDMOS管VT3和第六VDMOS管VT6串聯(lián)連接的節(jié)點(diǎn)作V相輸出；考慮到替代管在工作過程中會產(chǎn)生一定的熱量以及其工作性能與IBGT管的差異性，過熱導(dǎo)致系統(tǒng)工作在危險(xiǎn)狀態(tài)等問題，在電路中設(shè)置溫度敏感電阻RT作為感測裝置內(nèi)部MOS管實(shí)際工作溫度值，同時檢測器在輸出相中監(jiān)測電流、電壓信號。把三路監(jiān)測信號輸入控制器中，當(dāng)溫度、電流、電壓三者中至少有一路信號超出閾值時，控制器輸出調(diào)制控制信號，從而關(guān)閉相應(yīng)的繼電器，保證系統(tǒng)工作在安全可靠地狀態(tài)。本說明書中各個實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個實(shí)施例重點(diǎn)說明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個實(shí)施例之間相同相似部分互相參見即可。對所公開的實(shí)施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本實(shí)用新型。對這些實(shí)施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實(shí)用新型的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本實(shí)用新型將不會被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
權(quán)利要求1.一種變頻器驅(qū)動模塊中IGBT的替代裝置，其特征在于，包括整流電路、防浪涌電路、升壓電路、穩(wěn)壓電路、逆變電路、監(jiān)測器和控制器；其中 所述整流電路與所述防浪涌電路電連接，對三相交流輸入端進(jìn)行整流； 所述防浪涌電路與所述升壓電路電連接，防止輸入端接入瞬間電流過大； 所述升壓電路與所述穩(wěn)壓電路電連接，對所述整流電路輸出的直流電壓進(jìn)行升壓； 所述穩(wěn)壓電路與所述逆變電路電連接，穩(wěn)定所述整流電路輸出的直流電壓； 所述逆變電路與所述監(jiān)測器電連接，完成三相交流輸出； 所述監(jiān)測器與所述控制器電連接，檢測三相交流輸出的溫度、電流和電壓信號，并將所述溫度、電流和電壓信號發(fā)送至所述控制器； 所述控制器接收所述溫度、電流和電壓信號，并根據(jù)所述溫度、電流和電壓信號控制所述逆變電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變頻器驅(qū)動模塊中IGBT的替代裝置，其特征在于，所述整流電路包括第一二極管、第二二極管、第三二極管、第四二極管、第五二極管和第六二極管；其中 所述第一二極管和第四二極管串聯(lián)的中間節(jié)點(diǎn)與R相輸入端相連； 所述第二二極管和第五二極管串聯(lián)的中間節(jié)點(diǎn)與S相輸入端相連； 所述第三二極管和第六二極管串聯(lián)的中間節(jié)點(diǎn)與T相輸入端相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的變頻器驅(qū)動模塊中IGBT的替代裝置，其特征在于，所述防浪涌電路包括晶閘管、第一開關(guān)和第一電阻；其中 所述晶閘管、第一開關(guān)和第一電阻分別并聯(lián)連接； 并聯(lián)輸入端與所述第三二極管的陰極電連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的變頻器驅(qū)動模塊中IGBT的替代裝置，其特征在于，所述升壓電路包括第一電容、第二開關(guān)和第二電容；其中 所述第一電容的陽極與所述第一電阻的輸出端電連接，陰極分別與所述第三二極管的陽極和所述第二開關(guān)電連接； 所述第二電容的陽極與所述第二開關(guān)電連接，陰極與所述第六二極管的陽極電連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的變頻器驅(qū)動模塊中IGBT的替代裝置，其特征在于，所述穩(wěn)壓電路包括第三電容、第四電容、第五電容、第二電阻和第三電阻；其中 所述第三電容和所述第四電容串聯(lián)； 所述第五電容并聯(lián)在所述第三電容和第四電容兩端； 所述第二電阻和所述第三電阻串聯(lián)，串接中點(diǎn)與所述第三電容和所述第四電容串接的中點(diǎn)連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的變頻器驅(qū)動模塊中IGBT的替代裝置，其特征在于，所述逆變電路包括第一 VDMOS管、第二 VDMOS管、第三VDMOS管、第四VDMOS管、第五VDMOS管、第六VDMOS管、第七二極管、第八二極管、第九二極管、第十二極管、第十一二極管和第十二二極管;其中 所述第一 VDMOS管和所述第二 VDMOS管串聯(lián)，串連接的中點(diǎn)為U相輸出； 所述第七二極管和第八二極管串聯(lián)連接后并聯(lián)在所述第一 VDMOS管和所述第二 VDMOS管兩端；所述第三VDMOS管和所述第四VDMOS管串聯(lián)，串連接的中點(diǎn)為V相輸出； 所述第九二極管和第十二極管串聯(lián)連接后并聯(lián)在所述第三VDMOS管和所述第四VDMOS管兩端； 所述 第五VDMOS管和所述第六VDMOS管串聯(lián)，串連接的中點(diǎn)為W相輸出； 所述第十一二極管和第十二二極管串聯(lián)連接后并聯(lián)在所述第五VDMOS管和所述第六VDMOS管兩端。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種變頻器驅(qū)動模塊中IGBT的替代裝置，包括整流電路、防浪涌電路、升壓電路、穩(wěn)壓電路、逆變電路、監(jiān)測器和控制器；整流電路與防浪涌電路電連接，對三相交流輸入端進(jìn)行整流；防浪涌電路與升壓電路電連接，防止輸入端接入瞬間電流過大；升壓電路與穩(wěn)壓電路電連接，對整流電路輸出的直流電壓進(jìn)行升壓；穩(wěn)壓電路與逆變電路電連接，穩(wěn)定整流電路輸出的直流電壓；逆變電路與監(jiān)測器電連接，完成三相交流輸出；監(jiān)測器與控制器電連接，檢測三相交流輸出的溫度、電流和電壓信號；控制器接收溫度、電流和電壓信號，并根據(jù)溫度、電流和電壓信號控制信逆變電路。本實(shí)用新型能夠提高系統(tǒng)的可靠性、降低系統(tǒng)的成本。
文檔編號H02M5/458GK202872657SQ20122061260
公開日2013年4月10日 申請日期2012年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月20日
發(fā)明者周放 申請人:湖南四菱工控技術(shù)有限公司