一種用于有源電力濾波器的igbt驅(qū)動電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種用于有源電力濾波器的IGBT驅(qū)動電路。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科技的發(fā)展，人們生活水平的提高，電能作為一種清潔、快捷、輸送方便的可控型能源已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)，用電量也在逐年劇增，由于整流和變頻設(shè)備的投入，變頻設(shè)備的使用給用戶帶來了極大的方便，同時，也對電網(wǎng)造成了污染，為此，有源電力濾波器(APF)作為現(xiàn)代電能質(zhì)量治理設(shè)備應(yīng)運而生，憑借其體積小、容量連續(xù)可調(diào)、補償跟蹤速度快等特點，將成為電能質(zhì)量治理行業(yè)的主流設(shè)備，其中，有源電力濾波器(APF)的IGBT驅(qū)動方式成為其發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)，也是有源電力濾波器設(shè)備安全穩(wěn)定運行的基石，控制好IGBT開關(guān)斷及保護就能很好的吸收或者補償電網(wǎng)上的諧波、無功，使有源電力濾波器各種工作狀態(tài)處于穩(wěn)定狀態(tài)，因而，IGBT的驅(qū)動電路的設(shè)計成為整個有源電力濾波器設(shè)計的關(guān)鍵因素之一。為此，國內(nèi)外很多學者提出了不同的IGBT驅(qū)動電路，例如使用集成驅(qū)動電路，或者多級保護方法等，但是，這樣大大增加了 IGBT驅(qū)動電路開發(fā)的難度和使用成本。
[0003]綜上所述，目前現(xiàn)有技術(shù)中的用于有源電力濾波器的IGBT驅(qū)動電路存在著電路復雜、成本高，價格貴，不利于市場推廣等缺陷。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種具有電路簡單穩(wěn)定，成本低，易于實現(xiàn)等優(yōu)點的用于有源電力濾波器的IGBT驅(qū)動電路。
[0005]本實用新型所采用的技術(shù)方案是:本實用新型包括驅(qū)動調(diào)理電路、故障報警電路，所需電源+24V、-24VU5V由外部電源供給，所述驅(qū)動調(diào)理電路與故障報警電路對應(yīng)適配電連接，所述驅(qū)動調(diào)理電路包括依次電連接的驅(qū)動輸出電路、IGBT過流保護電路、IGBT過壓保護電路、控制端關(guān)斷放電與過壓保護電路、負電源產(chǎn)生電路，所述驅(qū)動輸出電路輸入端連接外部輸入驅(qū)動信號VIN，所述驅(qū)動信號VIN經(jīng)過驅(qū)動電路的處理形成IGBT控制信號G，所述控制信號G可以直接作用于IGBT的門極，同時，所述IGBT過流保護電路采集流過IGBT的電流信號，用于對IGBT的過流保護，所述IGBT過壓保護電路采集IGBT兩端的電壓，用于對IGBT的過壓保護，所述控制端關(guān)斷放電與過壓保護電路用于控制IGBT的開關(guān)斷，完成IGBT關(guān)斷中電荷泄流作用，所述負電源產(chǎn)生電路產(chǎn)生集成芯片需要的負端電壓，故障報警電路完成IGBT故障的輸出報警。
[0006]所述驅(qū)動輸出電路包括電阻1、第一集成芯片，該電路將輸入信號VIN轉(zhuǎn)換成輸出控制信號和錯誤報警信號VI，作為后級電路的輸入信號。
[0007]所述IGBT過流保護電路包括穩(wěn)壓管1、二極管，該電路對流過IGBT的電流信號進行采集，并傳遞給驅(qū)動輸出電路，用于防止IGBT過流，保護IGBT不會由于過流而燒壞。
[0008]所述IGBT過壓保護電路包括穩(wěn)壓管II組成，當IGBT兩端過壓時，導通，可用于防止IGBT過壓，保護IGBT不會由于過壓而燒壞。
[0009]所述控制端關(guān)斷放電與過壓保護電路包括電阻I1、電阻II1、穩(wěn)壓管IV、穩(wěn)壓管V，所述電阻I1、電阻II1、穩(wěn)壓管IV、穩(wěn)壓管V用于防止控制電路的干擾脈沖信號，防止IGBT的誤導通，所述電阻III用于IGBT關(guān)斷時IGBT發(fā)射極電荷的釋放。
[0010]所述負電源產(chǎn)生電路包括第二集成芯片、極性電容1、極性電容II組成，該電路產(chǎn)生驅(qū)動電路需要的負電壓，用于控制IGBT的開關(guān)斷。
[0011]所述驅(qū)故障報警電路包括電阻IV、電阻V、電容1、光電偶，所述驅(qū)故障報警電路將驅(qū)動調(diào)理電路輸出的故障信號Vl轉(zhuǎn)換的故障報警信號ERR，并對故障信號Vl進行光電隔離，防止外界信號的干擾，用于處理器控制IGBT的開關(guān)斷和整個設(shè)備的故障報警輸出。
[0012]所述電阻I的一端連接外部電源15V，所述電阻I的另一端連接所述第一集成芯片的第十四腳，所述第一集成芯片的第十三腳連接外部輸入驅(qū)動信號VIN，所述第一集成芯片的第一腳連接所述穩(wěn)壓管1、穩(wěn)壓管II的負極，所述穩(wěn)壓管I的正極連接所述二極管的正極，所述二極管的負極為信號C輸出端，所述穩(wěn)壓管II的正極連接所述第一集成芯片的第六腳、所述極性電容I的負極，所述極性電容I的正極連接所述極性電容II的負極、所述第二集成芯片的第三腳并為信號E的輸出端，所述第二集成芯片的第一腳連接所述第一集成芯片的第四腳、所述極性電容II的正極、外部電源+24V，所述第二集成芯片的第二腳連接外部電源-24V，所述第一集成芯片的第八腳連接所述光電偶的第二腳，所述光電偶的第一腳串聯(lián)所述電阻IV與外部電源+24V連接，所述光電偶的第四腳連接所述電阻V的一端、所述電容I的一端并為信號ERR的輸出端，所述電阻V的另一端連接外部電源15V，所述電容I的另一端連接所述第二集成芯片的第三腳和電路公共端GND，所述第一集成芯片的第五腳連接所述電阻II的一端，所述電阻II的另一端連接所述電阻III的一端、所述穩(wěn)壓管IV的負極并為信號G的輸出端，所述電阻III的另一端連接所述穩(wěn)壓管V的負極、信號E的輸出端，所述穩(wěn)壓管V的正極與所述穩(wěn)壓管IV的正極連接。
[0013]本實用新型的有益效果是:由于本實用新型包括驅(qū)動調(diào)理電路、故障報警電路，所需電源+24V、-24VU5V由外部電源供給，所述驅(qū)動調(diào)理電路與故障報警電路對應(yīng)適配電連接，所述驅(qū)動調(diào)理電路包括依次對應(yīng)電連接的驅(qū)動輸出電路、IGBT過流保護電路、IGBT過壓保護電路、控制端關(guān)斷放電與過壓保護電路、負電源產(chǎn)生電路，所述驅(qū)動輸出電路輸入端連接外部輸入驅(qū)動信號VIN，所述驅(qū)動信號VIN經(jīng)過驅(qū)動電路的處理形成IGBT控制信號G，所述控制信號G可以直接作用于IGBT的門極，同時，所述IGBT過流保護電路采集流過IGBT的電流信號，用于對IGBT的過流保護，所述IGBT過壓保護電路采集IGBT兩端的電壓，用于對IGBT的過壓保護，所述控制端關(guān)斷放電與過壓保護電路用于控制IGBT的開關(guān)斷，完成IGBT關(guān)斷中電荷泄流作用，所述負電源產(chǎn)生電路產(chǎn)生集成芯片需要的負端電壓，故障報警電路完成IGBT故障的輸出報警。所述本實用新型是一種具有電路簡單穩(wěn)定，成本低，易于實現(xiàn)等優(yōu)點的用于有源電力濾波器的IGBT驅(qū)動電路。
【附圖說明】
[0014]圖1是本實用新型的驅(qū)動調(diào)理電路不意圖；
[0015]圖2為本實用新型的故障報警電路圖示意圖；
[0016]圖3為本實用新型的電路原理示意圖。
【具體實施方式】
[0017]如圖1至圖3所示，本實用新型包括驅(qū)動調(diào)理電路、故障報警電路，所需電源+24V、-24V、15V由外部電源供給，所述驅(qū)動調(diào)理電路與故障報警電路對應(yīng)適配電連接，所述驅(qū)動調(diào)理電路包括依次對應(yīng)電連接的驅(qū)動輸出電路、IGBT過流保護電路、IGBT過壓保護電路、控制端關(guān)斷放電與過壓保護電路、負電源產(chǎn)生電路，所述驅(qū)動輸出電路輸入端連接外部輸入驅(qū)動信號VIN，所述驅(qū)動信號VIN經(jīng)過驅(qū)動電路的處理形成IGBT控制信號G，所述控制信號G可以直接作用于IGBT的門極，同時，所述IGBT過流保護電路采集流過IGBT的電流信號，用于對IGBT的過流保護，所述IGBT過壓保護電路采集IGBT兩端的電壓，用于對IGBT的過壓保護，所述控制端關(guān)斷放電與過壓保護電路用于控制IGBT的開關(guān)斷，完成IGBT關(guān)斷中電荷泄流作用，所述負電源產(chǎn)生電路產(chǎn)生集成芯片需要的負端電壓，故障報警電路完成IGBT故障的輸出報警。
[0018]所述驅(qū)動輸出電路包括電阻I R1、第一集成芯片U1，該電路將輸入信號VIN轉(zhuǎn)換成輸出控制信號和錯誤報警信號VI，作為后級電路的輸入信號。
[0019]所述IGBT過流保護電路包括穩(wěn)壓管I Zl、二極管Dl，該電路對流過IGBT的電流信號進行采集，并傳遞給驅(qū)動輸出電路，用于防止IGBT過流，保護IGBT不會由于過流而燒壞。
[0020]所述IGBT過壓保護電路包括穩(wěn)壓管II Z2，當IGBT兩端過壓時，所述穩(wěn)壓管II Z2導通，可用于防止IGBT過壓，保護IGBT不會由于過壓而燒壞。
[0021]所述控制端關(guān)斷放電與過壓保護電路包括電阻II R2、電阻III R3、穩(wěn)壓管IV Z4、穩(wěn)壓管V Z5，所述電阻II R2、電阻III R3、穩(wěn)壓管IVZ4、穩(wěn)壓管V Z5用于防止控制電路的干擾脈沖信號，防止IGBT的誤導通，所述電阻III R3用于IGBT關(guān)斷時IGBT發(fā)射極電荷的釋放。
[0022]所述負電源產(chǎn)生電路包括第二集成芯片U2、極性電容I E1、極性電容II E2組成，該電路產(chǎn)生驅(qū)動電路需要的負電壓，用于控制IGBT的開關(guān)斷。
[0023]所述驅(qū)故障報警電路包括電阻IV R4、電阻V