專利名稱：單極性驅(qū)動電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于電機驅(qū)動技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種驅(qū)動電路，特別是一種單極性驅(qū)動電路。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的單極性調(diào)制分高頻和低頻臂，雙邊沿型PWM結(jié)構(gòu)的驅(qū)動脈沖產(chǎn)生需要計算過零點的角度，其開關(guān)角必須按輸出電壓脈寬以正弦規(guī)律變化，因此計算復(fù)雜。同時，其不均衡發(fā)熱從而影響了開關(guān)管的電特性，造成IGBT局部過熱而發(fā)生故障。在CPLD電路的解調(diào)中一般是通過一些門電路和模仿單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路來進行解調(diào)的，其解調(diào)麻煩且程序可讀性比較差，而且電路硬件設(shè)計復(fù)雜。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是針對現(xiàn)有的技術(shù)存在上述問題，提出了一種計算簡單、散熱好、方便解調(diào)且電路設(shè)計簡單的單極性驅(qū)動電路。本實用新型的目的可通過下列技術(shù)方案來實現(xiàn)單極性驅(qū)動電路，包括直流電源DC,其特征在于該單極性驅(qū)動電路還包括具有輸出端和輸入端的驅(qū)動電路，所述的驅(qū)動電路能通過輸出端輸出脈沖電壓。在上述的單極性驅(qū)動電路中，所述的驅(qū)動電路為全橋單極性驅(qū)動電路，包括四個功率開關(guān)管Gf G4和四個續(xù)流二極管Df D4，上述的直流電源DC的正極分別接第一功率開關(guān)管Gl和第三功率開關(guān)管G3的漏極以及第一續(xù)流二極管Dl和第三續(xù)流二極管D3的陰極，直流電源DC的負極分別接第二功率開關(guān)管G2和第四功率開關(guān)管G4的源極以及第二續(xù)流二極管D2和第四續(xù)流二極管D4的陽極，第一功率開關(guān)管Gl的源極分別接第二功率開關(guān)管G2的漏極、第一續(xù)流二極管Dl的陽極和第二續(xù)流二極管D2的陰極并作為所述驅(qū)動電路的輸出端，第三功率開關(guān)管G3的源極分別接第四功率開關(guān)管G4的漏極、第三續(xù)流二極管D3的陽極和第四續(xù)流二極管D4的陰極并作為所述驅(qū)動電路的輸入端。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本單極性驅(qū)動電路的四個IGBT能夠平均導(dǎo)通且均勻散熱，那么安裝在熱管散熱器上的每個IGBT就會均勻發(fā)熱，不會造成局部發(fā)熱不均而導(dǎo)致IGBT故障的問題，采用了 FSK解調(diào)，只需一個VHDL編寫的模塊就可完成解調(diào)，程序可讀性強，且電路設(shè)計簡單，節(jié)約成本，效率高。

圖I是本實用新型的電路原理圖；圖2是開關(guān)時序；圖3中(a)為驅(qū)動解調(diào)時序，(b)為雙邊沿驅(qū)動產(chǎn)生電路時序。
具體實施方式
[0010]以下是本實用新型的具體實施例并結(jié)合附圖，對本實用新型的技術(shù)方案作進一步的描述，但本實用新型并不限于這些實施例。如圖I所示，本單極性驅(qū)動電路包括直流電源DC和具有輸出端和輸入端的驅(qū)動電路，驅(qū)動電路能通過輸出端輸出脈沖電壓。驅(qū)動電路為全橋單極性驅(qū)動電路，包括四個功率開關(guān)管Gf G4和四個續(xù)流二極管Df D4，直流電源DC的正極分別接第一功率開關(guān)管Gl和第三功率開關(guān)管G3的漏極以及第一續(xù)流二極管Dl和第三續(xù)流二極管D3的陰極，直流電源DC的負極分別接第二功率開關(guān)管G2和第四功率開關(guān)管G4的源極以及第二續(xù)流二極管D2和第四續(xù)流二極管D4的陽極，第一功率開關(guān)管Gl的源極分別接第二功率開關(guān)管G2的漏極、第一續(xù)流二極管Dl的陽極和第二續(xù)流二極管D2的陰極并作為驅(qū)動電路的輸出端A，第三功率開關(guān)管G3的源極分別接第四功率開關(guān)管G4的漏極、第三續(xù)流二極管D3的陽極和第四續(xù)流二極管D4的陰極并作為驅(qū)動電路的輸入端B。本驅(qū)動電路中所使用的驅(qū)動均為同頻的驅(qū)動脈沖，并且通過擴脈沖占空比來調(diào)節(jié)輸出的占空比和正負時序，因此本驅(qū)動時序能夠在一個開關(guān)占空比中分時流經(jīng)IGBT使開關(guān)管的損耗均勻，這樣對于一個模塊里的IGBT就可以實現(xiàn)同等發(fā)熱，降低了由于不均衡發(fā)熱影響開關(guān)管的電特性，造成IGBT的故障。本驅(qū)動電路采用傳統(tǒng)的單極性脈寬產(chǎn)生原理(通過載波和調(diào)制波的交接點來產(chǎn)生有效驅(qū)動占空比)，另外在功率單元中是通過隔離驅(qū)動模塊電路(2SD315或2SC108T電路)來完成驅(qū)動IGBT的，相對高頻率的驅(qū)動信號(相對于驅(qū)動電路的輸入)對驅(qū)動電路也是有利的，因為驅(qū)動模塊也要將輸入進行更高頻率的調(diào)制以便于信號傳輸，防止錯誤信號產(chǎn)生，本驅(qū)動電路結(jié)構(gòu)只要一種頻率即完成輸出驅(qū)動電壓脈沖和正負半周的目的，簡化了硬件電路的設(shè)計。從圖2可見在一個開關(guān)周期內(nèi)通過Gl和G2的脈寬大小比例來改變輸出的正負，通過對管的重疊大小改變輸出脈沖的電壓脈寬，并且在一個開關(guān)周期內(nèi)四個開關(guān)管各承擔(dān)一次續(xù)流回路，這樣在帶感性負載時，四個開關(guān)管就可達到同等發(fā)熱，給另外的制造工藝帶來設(shè)計上的便利，比如散熱和風(fēng)道，同時這種驅(qū)動時序盡可能的增加了 IGBT的安全系數(shù)。圖2的驅(qū)動時序顯示四個開關(guān)管都為高頻驅(qū)動，本實用新型實現(xiàn)了單極性輸出脈沖電壓，另一方面單極性方式在單元級聯(lián)中可實現(xiàn)多電平式的輸出，而雙極性不能實現(xiàn)該目的。圖3為解調(diào)電路的仿真時序圖，圖3(a)為將通過光纖傳輸過來的高頻載波信號進行解調(diào)的時序圖，采用FSK解調(diào)，只需一個VHDL編寫的模塊就可完成解調(diào)，程序可讀性強。圖3(b)為雙邊沿結(jié)構(gòu)產(chǎn)生電路，通過對解調(diào)電路產(chǎn)生的時序脈沖進行脈沖合并即為雙邊沿產(chǎn)生結(jié)構(gòu)的驅(qū)動時序。本電路利用三角波和調(diào)制波交接產(chǎn)生有效驅(qū)動信號，這樣的算法現(xiàn)在很成熟，但在傳輸給驅(qū)動的信號為雙邊沿驅(qū)動時序(利用雙邊沿將有效輸出占空比電壓和輸出正負融合在兩個信號中的優(yōu)點)，簡化了電路設(shè)計。另一方面這種驅(qū)動時序在高壓變頻器單元串聯(lián)結(jié)構(gòu)中也可以在不能有效輸出占空比電壓情況下為其它單元提供一個電流通路，當(dāng)本驅(qū)動電路輸出有效時，其上電壓也能同時置加到整個串聯(lián)支路中。本文中所描述的具體實施例僅僅是對本實用新型精神作舉例說明。本實用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本實用新型的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。
權(quán)利要求1.單極性驅(qū)動電路，包括直流電源DC，其特征在于該單極性驅(qū)動電路還包括具有輸出端和輸入端的驅(qū)動電路，所述的驅(qū)動電路能通過輸出端輸出脈沖電壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的單極性驅(qū)動電路，其特征在于，所述的驅(qū)動電路為全橋單極性驅(qū)動電路，包括四個功率開關(guān)管Gf G4和四個續(xù)流二極管Df D4，上述的直流電源DC的正極分別接第一功率開關(guān)管Gl和第三功率開關(guān)管G3的漏極以及第一續(xù)流二極管Dl和第三續(xù)流二極管D3的陰極，直流電源DC的負極分別接第二功率開關(guān)管G2和第四功率開關(guān)管G4的源極以及第二續(xù)流二極管D2和第四續(xù)流二極管D4的陽極，第一功率開關(guān)管Gl的源極分別接第二功率開關(guān)管G2的漏極、第一續(xù)流二極管Dl的陽極和第二續(xù)流二極管D2的陰極并作為所述驅(qū)動電路的輸出端，第三功率開關(guān)管G3的源極分別接第四功率開關(guān)管G4的漏極、第三續(xù)流二極管D3的陽極和第四續(xù)流二極管D4的陰極并作為所述驅(qū)動電路的輸入端。
專利摘要本實用新型提供了一種單極性驅(qū)動電路，屬于電機驅(qū)動技術(shù)領(lǐng)域。它解決了現(xiàn)有的單極性驅(qū)動電路電路設(shè)計復(fù)雜、散熱差的問題。本單極性驅(qū)動電路包括直流電源DC，該單極性驅(qū)動電路還包括具有輸出端和輸入端的驅(qū)動電路，驅(qū)動電路能通過輸出端輸出脈沖電壓。本單極性驅(qū)動電路具有計算簡單、散熱好、電路設(shè)計簡單的優(yōu)點。
文檔編號H02M1/088GK202818080SQ201220396410
公開日2013年3月20日 申請日期2012年8月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月10日
發(fā)明者鐘志兵 申請人:臺州富凌電氣有限公司