一種太陽(yáng)能buck電路的igbt快速響應(yīng)驅(qū)動(dòng)電路的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種太陽(yáng)能BUCK電路的IGBT快速響應(yīng)驅(qū)動(dòng)電路，其包括母線高壓檢測(cè)控制電路和母線低壓檢測(cè)控制電路，母線高壓檢測(cè)控制電路用于檢測(cè)母線BUS+的電壓，如果母線BUS+的電壓高于預(yù)設(shè)值，則輸出高電平至絕緣柵雙極型晶體管IGBT的基極G；母線低壓檢測(cè)控制電路用于檢測(cè)母線BUS+的電壓，如果母線BUS+的電壓低于所述預(yù)設(shè)值，則輸出低電平至絕緣柵雙極型晶體管IGBT的基極G。本實(shí)用新型的目的是通過增加硬件電路來提高太陽(yáng)能電源系統(tǒng)在母線電壓出現(xiàn)異常的情況下能驅(qū)動(dòng)絕緣柵雙極型晶體管IGBT快速響應(yīng)，避免電源系統(tǒng)出現(xiàn)自保護(hù)等異常情況的發(fā)生，與軟件驅(qū)動(dòng)相比，硬件電路驅(qū)動(dòng)的速度較快。
【專利說明】—種太陽(yáng)能BUCK電路的IGBT快速響應(yīng)驅(qū)動(dòng)電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種驅(qū)動(dòng)電路，特別是涉及一種太陽(yáng)能BUCK電路的IGBT快速響應(yīng)驅(qū)動(dòng)電路。
【背景技術(shù)】
[0002]BUCK電路是一種降壓斬波電路，如圖1所示，其包括IGBT(絕緣柵雙極型晶體管)、電容Cl、二極管D1、電感LI和電容C2，IGBT的基極G作為控制端，IGBT 一般由數(shù)字芯片通過軟件來驅(qū)動(dòng)，IGBT驅(qū)動(dòng)為低電平有效。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，當(dāng)BUCK電路應(yīng)用于太陽(yáng)能電源系統(tǒng)時(shí)，IGBT的C極與太陽(yáng)能電池的正極PV+連接，IGBT的E極與母線BUS+連接，由于數(shù)字芯片的調(diào)制速度比較慢，在母線BUS+的電壓出現(xiàn)異常時(shí)，數(shù)字芯片發(fā)出的調(diào)制信號(hào)的占空比展開需要一定的時(shí)間，不能在母線BUS+的電壓出現(xiàn)異常時(shí)及時(shí)對(duì)IGBT進(jìn)行控制，這將導(dǎo)致系統(tǒng)自保護(hù)或者其它情況的發(fā)生。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的是提供一種太陽(yáng)能BUCK電路的IGBT快速響應(yīng)驅(qū)動(dòng)電路，該電路可使得IGBT能及時(shí)快速響應(yīng)母線電壓的異常變化，可避免電源系統(tǒng)出現(xiàn)自保護(hù)等異常情況的發(fā)生。
[0005]為此給出一種太陽(yáng)能BUCK電路的IGBT快速響應(yīng)驅(qū)動(dòng)電路，
[0006]有益效果:本實(shí)用新型的一種太陽(yáng)能BUCK電路的IGBT快速響應(yīng)驅(qū)動(dòng)電路，在原來使用軟件來驅(qū)動(dòng)IGBT的基礎(chǔ)上，增加IGBT的硬件驅(qū)動(dòng)電路，當(dāng)母線電壓正常時(shí)，仍然使用軟件驅(qū)動(dòng)IGBT，當(dāng)母線電壓出現(xiàn)異常時(shí)，則使用硬件驅(qū)動(dòng)電路來驅(qū)動(dòng)IGBT，硬件驅(qū)動(dòng)電路具體的，利用第一分壓電路將母線BUS+的電壓分壓后為三端穩(wěn)壓二極管Ul提供參考電壓，三端穩(wěn)壓二極管Ul用于檢測(cè)母線BUS+的電壓，如果母線BUS+的電壓高于預(yù)設(shè)值，則三端穩(wěn)壓二極管Ul控制第一后端電路輸出高電平至IGBT的基極G，使IGBT關(guān)閉；利用第二分壓電路將母線BUS+的電壓分壓后為三端穩(wěn)壓二極管U5提供參考電壓，三端穩(wěn)壓二極管U5用于檢測(cè)母線BUS+的電壓，如果母線BUS+的電壓低于預(yù)設(shè)值，則三端穩(wěn)壓二極管U5控制第二后端電路輸出低電平至IGBT的基極G，使IGBT導(dǎo)通，與軟件驅(qū)動(dòng)相比，硬件驅(qū)動(dòng)電路的反應(yīng)速度較快，能及時(shí)相應(yīng)母線出現(xiàn)的異常，避免電源系統(tǒng)出現(xiàn)自保護(hù)等非正常工作現(xiàn)象。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1是BUSK電路。
[0008]圖2是本實(shí)用新型的母線高壓檢測(cè)控制電路的電路圖。
[0009]圖3是本實(shí)用新型的母線低壓檢測(cè)控制電路的電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0010]本實(shí)施例的一種太陽(yáng)能BUCK電路的IGBT快速響應(yīng)驅(qū)動(dòng)電路，用于在母線電壓出現(xiàn)異常時(shí)為BUCK電路的IGBT提供驅(qū)動(dòng)電平，包括母線高壓檢測(cè)控制電路和母線低壓檢測(cè)控制電路，母線高壓檢測(cè)控制電路包括第一分壓電路、三端穩(wěn)壓二極管Ul和第一后端電路，第一分壓電路將母線BUS+的電壓分壓后為三端穩(wěn)壓二極管Ul提供參考電壓，三端穩(wěn)壓二極管Ul用于檢測(cè)母線BUS+的電壓，如果母線BUS+的電壓高于預(yù)設(shè)值，則三端穩(wěn)壓二極管Ul控制第一后端電路輸出高電平至IGBT的基極G，使IGBT關(guān)閉；母線低壓檢測(cè)控制電路包括第二分壓電路、三端穩(wěn)壓二極管U5和第二后端電路，第二分壓電路將母線BUS+的電壓分壓后為三端穩(wěn)壓二極管U5提供參考電壓，三端穩(wěn)壓二極管U5用于檢測(cè)母線BUS+的電壓，如果母線BUS+的電壓低于預(yù)設(shè)值，則三端穩(wěn)壓二極管U5控制第二后端電路輸出低電平至IGBT的基極G，使IGBT導(dǎo)通。
[0011]其中，BUCK電路如圖1所示，絕緣柵雙極型晶體管IGBT導(dǎo)通，電感LI儲(chǔ)能，絕緣柵雙極型晶體管IGBT關(guān)閉，電感釋放出能量。
[0012]具體的，如圖2所示，母線高壓檢測(cè)控制電路包括電阻Rl至R7、三端穩(wěn)壓二極管Ul、二極管Dl、三極管Q1、光耦U2非門U3和與非門U4，電阻RI和電阻R2組成第一分壓電路，電阻R3至電阻R7、二極管D1、三極管Q1、光耦U2非門U3和與非門U4組成第一后端電路，電阻Rl的一端與母線BUS+、電阻R3的一端連接，電阻Rl的另一端與電阻R2的一端、三端穩(wěn)壓二極管Ul的參考極連接，電阻R3的另一端與光耦U2的發(fā)光器的正極、電阻R4的一端連接，電阻R4的另一端與三端穩(wěn)壓二極管Ul的陰極、二極管Dl的負(fù)極連接，二極管Dl的正極與電阻R5的一端、電阻R6的一端連接，電阻R5的另一端與三極管Ql的基極連接，三極管Ql的集電極與光耦U2的發(fā)光器的負(fù)極連接，光耦U2的受光器的集電極與電阻R7的一端、非門U3的輸入端連接，非門U3的輸出端與與非門U4的A端連接，與非門U4的Y端與絕緣柵雙極型晶體管IGBT的控制端G連接，電阻R7的另一端與電源5V連接，光耦U2的受光器的發(fā)射極接地GND，電阻R2的另一端、三端穩(wěn)壓二極管Ul的陽(yáng)極、電阻R6的另一端、三極管Ql的發(fā)射極均與母線BUS-連接。
[0013]絕緣柵雙極型晶體管IGBT驅(qū)動(dòng)為低電平有效，常態(tài)下，光耦U2的受光器的集電極輸出為低電平，絕緣柵雙極型晶體管IGBT的驅(qū)動(dòng)信號(hào)由電源系統(tǒng)本身的數(shù)字芯片DSP發(fā)出的PWM信號(hào)決定。
[0014]圖2的工作原理如下:
[0015]通過三端穩(wěn)壓二極管U3檢測(cè)過壓信號(hào)，當(dāng)母線BUS+的電壓高于預(yù)設(shè)值時(shí)，經(jīng)過電阻Rl和R2分壓后加到三端穩(wěn)壓二極管U3的參考電壓讓三端穩(wěn)壓二極管Ul導(dǎo)通，三級(jí)管Ql和光耦U2關(guān)斷，光耦U2的受光器的集電極輸出高電平，經(jīng)過非門U3的反相后為低電平，送入與非門U4的A端，與非門U4的Y端輸出高電平至絕緣柵雙極型晶體管IGBT的控制端G，絕緣柵雙極型晶體管IGBT關(guān)閉，所以當(dāng)母線BUS+的電壓高于預(yù)設(shè)值時(shí)，驅(qū)動(dòng)電路封鎖。
[0016]具體的，如圖3所示，母線低壓檢測(cè)控制電路包括電阻R8至電阻R14、三端穩(wěn)壓二極管U5、二極管D2、三極管Q2、光耦U6、非門U7、或門U8和所述與非門U4，電阻R8和電阻R9組成第二分壓電路，電阻RlO至電阻R14、二極管D2、三極管Q2、光耦U6、非門U7、或門U8和所述與非門U4組成第二后端電路，電阻R8的一端與母線BUS+、電阻RlO的一端連接，電阻R8的另一端與電阻R9的一端、三端穩(wěn)壓二極管U5的參考極連接，電阻RlO的另一端與光率禹U6的發(fā)光器的正極、電阻Rll的一端連接，電阻Rll的另一端與三端穩(wěn)壓二極管U5的陰極、二極管D2的負(fù)極連接，二極管D2的正極與電阻R12的一端、電阻R13的一端連接，電阻R12的另一端與三極管Q2的基極連接，三極管Q2的集電極與光耦U6的發(fā)光器的負(fù)極連接，光耦U6的受光器的集電極與電阻R14的一端、非門U7的輸入端連接，非門U7的輸出端與或門U8的A端連接，，或門U8的Y端與與非門U4的B端連接，電阻R14的另一端與電源5V連接，光耦U6的受光器的發(fā)射極接地GND，電阻R9的另一端、三端穩(wěn)壓二極管U5的陽(yáng)極、電阻R13的另一端、三極管Q2的發(fā)射極均與母線BUS-連接。
[0017]圖3的工作原理如下:
[0018]通過三端穩(wěn)壓二極管U5檢測(cè)欠壓信號(hào)，當(dāng)母線BUS+的電壓低于預(yù)設(shè)值時(shí)，經(jīng)過電阻R8和R9分壓后加到三端穩(wěn)壓二極管U5的參考電壓讓三端穩(wěn)壓二極管U5截止，三級(jí)管Q2和光f禹U6導(dǎo)通,光f禹U6的受光器的集電極輸出低電平,經(jīng)過非門U7的反相后為高電平，送入或門U8后輸出高電平至與非門U4的B端，此時(shí)與非門U4的A端為高電平，與非門U4的Y端輸出低電平至絕緣柵雙極型晶體管IGBT的控制端G，絕緣柵雙極型晶體管IGBT導(dǎo)通，所以當(dāng)母線BUS+的電壓低于預(yù)設(shè)值時(shí)，驅(qū)動(dòng)電路工作。
[0019]其中，三端穩(wěn)壓二極管Ul和U5的型號(hào)為TL431。
[0020]本實(shí)施例的目的是增加硬件電路來提高太陽(yáng)能電源系統(tǒng)在母線電壓出現(xiàn)異常的情況下能驅(qū)動(dòng)絕緣柵雙極型晶體管IGBT快速響應(yīng)，避免電源系統(tǒng)出現(xiàn)自保護(hù)等異常情況的發(fā)生，與軟件驅(qū)動(dòng)相比，硬件電路驅(qū)動(dòng)的速度較快，在母線電壓正常的情況下，依然由軟件驅(qū)動(dòng)絕緣柵雙極型晶體管IGBT。
【權(quán)利要求】
1.一種太陽(yáng)能BUCK電路的IGBT快速響應(yīng)驅(qū)動(dòng)電路，其特征是，用于在母線電壓出現(xiàn)異常時(shí)為BUCK電路的IGBT提供驅(qū)動(dòng)電平，包括母線高壓檢測(cè)控制電路和母線低壓檢測(cè)控制電路，母線高壓檢測(cè)控制電路包括第一分壓電路、三端穩(wěn)壓二極管Ul和第一后端電路，第一分壓電路將母線BUS+的電壓分壓后為三端穩(wěn)壓二極管Ul提供參考電壓，三端穩(wěn)壓二極管Ul用于檢測(cè)母線BUS+的電壓，如果母線BUS+的電壓高于預(yù)設(shè)值，則三端穩(wěn)壓二極管Ul控制第一后端電路輸出高電平至IGBT的基極G，使IGBT關(guān)閉；母線低壓檢測(cè)控制電路包括第二分壓電路、三端穩(wěn)壓二極管U5和第二后端電路，第二分壓電路將母線BUS+的電壓分壓后為三端穩(wěn)壓二極管U5提供參考電壓，三端穩(wěn)壓二極管U5用于檢測(cè)母線BUS+的電壓，如果母線BUS+的電壓低于預(yù)設(shè)值，則三端穩(wěn)壓二極管U5控制第二后端電路輸出低電平至IGBT的基極G，使IGBT導(dǎo)通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽(yáng)能BUCK電路的IGBT快速響應(yīng)驅(qū)動(dòng)電路，其特征是，母線高壓檢測(cè)控制電路包括電阻Rl至R7、所述三端穩(wěn)壓二極管U1、二極管D1、三極管Q1、光耦U2非門U3和與非門U4，電阻Rl的一端與母線BUS+、電阻R3的一端連接，電阻Rl的另一端與電阻R2的一端、三端穩(wěn)壓二極管Ul的參考極連接，電阻R3的另一端與光耦U2的發(fā)光器的正極、電阻R4的一端連接，電阻R4的另一端與三端穩(wěn)壓二極管Ul的陰極、二極管Dl的負(fù)極連接，二極管Dl的正極與電阻R5的一端、電阻R6的一端連接，電阻R5的另一端與三極管Ql的基極連接，三極管Ql的集電極與光耦U2的發(fā)光器的負(fù)極連接，光耦U2的受光器的集電極與電阻R7的一端、非門U3的輸入端連接，非門U3的輸出端與與非門U4的A端連接，與非門U4的Y端與IGBT的基極G連接，電阻R7的另一端與電源5V連接，光耦U2的受光器的發(fā)射極接地GND，電阻R2的另一端、三端穩(wěn)壓二極管Ul的陽(yáng)極、電阻R6的另一端、三極管Ql的發(fā)射極均與母線BUS-連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種太陽(yáng)能BUCK電路的IGBT快速響應(yīng)驅(qū)動(dòng)電路，其特征是，母線低壓檢測(cè)控制電路包括電阻R8至電阻R14、所述三端穩(wěn)壓二極管U5、二極管D2、三極管Q2、光耦U6、非門U7、或門U8和所述與非門U4，電阻R8的一端與母線BUS+、電阻RlO的一端連接，電阻R8的另一端與電阻R9的一端、三端穩(wěn)壓二極管U5的參考極連接，電阻RlO的另一端與光稱U6的發(fā)光器的正極、電阻Rll的一端連接，電阻Rll的另一端與三端穩(wěn)壓二極管U5的陰極、二極管D2的負(fù)極連接，二極管D2的正極與電阻R12的一端、電阻R13的一端連接，電阻R12的另一端與三極管Q2的基極連接，三極管Q2的集電極與光耦U6的發(fā)光器的負(fù)極連接，光稱U6的受光器的集電極與電阻R14的一端、非門U7的輸入端連接,非門U7的輸出端與或門U8的A端連接，，或門U8的Y端與與非門U4的B端連接，電阻R14的另一端與電源5V連接，光耦U6的受光器的發(fā)射極接地GND，電阻R9的另一端、三端穩(wěn)壓二極管U5的陽(yáng)極、電阻R13的另一端、三極管Q2的發(fā)射極均與母線BUS-連接。
【文檔編號(hào)】H02M1/08GK203708092SQ201420049824
【公開日】2014年7月9日 申請(qǐng)日期:2014年1月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月26日
【發(fā)明者】袁藝峰, 楊俊杰, 張春明 申請(qǐng)人:廣東易事特電源股份有限公司