專利名稱：功率器件通用驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電子式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，特別是功率器件通用驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著現(xiàn)代社會(huì)科學(xué)技術(shù)迅速發(fā)展，電力電子半導(dǎo)體功率器件比如晶閘管、IGBT、 IPM等得到了廣泛的應(yīng)用，而這些功率器件如果要正常地工作，就需要對(duì)其進(jìn)行準(zhǔn)確的驅(qū)動(dòng)，因此，如何正確地設(shè)計(jì)功率器件的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)就顯得非常重要。常規(guī)的設(shè)計(jì)方案是通過(guò)控制系統(tǒng)的主控制芯片如DSP等利用軟件生成死區(qū)，然后將帶死區(qū)的PWM (脈寬調(diào)制信號(hào))調(diào)制信號(hào)接入光電隔離電路，用以將控制回路與功率主回路隔離，起到保護(hù)作用，同時(shí)將PWM調(diào)制信號(hào)放大，以達(dá)到驅(qū)動(dòng)功率器件的能力。但是這種方案有兩點(diǎn)缺陷一是死區(qū)電路是由軟件生成的，在上電的時(shí)候可能會(huì)引起PWM調(diào)制信號(hào)紊亂從而使得功率器件上下橋臂同時(shí)導(dǎo)通燒毀功率器件；二是驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的供電電源是將交流電壓降壓，然后通過(guò)LM78XX系統(tǒng)穩(wěn)壓芯片輸出穩(wěn)定的直流電壓來(lái)進(jìn)行供電。由于LM78XX 系列穩(wěn)壓芯片耐壓值不夠高，性能不夠好，比較容易被損壞，造成供電不穩(wěn)，這樣就有可能燒毀功率器件。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題而提供一種功率器件通用驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，以避免軟件死機(jī)和提高系統(tǒng)可靠性。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種功率器件通用驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，包括其輸出端用作與功率器件連接的光電隔離驅(qū)動(dòng)電路及其工作電源，還具有，由芯片74LS06組成的外圍死區(qū)電路其輸入端接收控制系統(tǒng)傳輸過(guò)來(lái)的無(wú)死區(qū)PWM調(diào)制信號(hào)，然后轉(zhuǎn)換成帶死區(qū)的PWM調(diào)制信號(hào)；
光纖發(fā)送電路其輸入端與外圍死區(qū)電路的輸出端連接；
光纖接收電路其輸入端接收光纖發(fā)送電路通過(guò)光傳輸形式發(fā)送的信號(hào)，其輸出端與所述光電隔離驅(qū)動(dòng)電路的輸入端連接。上述光纖發(fā)送電路采用型號(hào)為HFBR1528的芯片組成，光纖接收電路采用型號(hào)為 HFBR2528的芯片組成。上述工作電源采用型號(hào)為VLA106-M151的芯片組成。本發(fā)明通過(guò)使用硬件死區(qū)電路來(lái)產(chǎn)生死區(qū)，使用高性能的、高耐壓值的功率器件專用電源芯片來(lái)提供直流電源，極大地提高了驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的工作效率和穩(wěn)定性。本發(fā)明同時(shí)采用專門的電源驅(qū)動(dòng)芯片進(jìn)行獨(dú)立供電，并且通過(guò)光纖傳輸PWM調(diào)制信號(hào)，實(shí)現(xiàn)了控制回路和主回路的電氣隔離，而且提供了通用的接口，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的可重構(gòu)、可擴(kuò)充和通用性，能得到廣泛應(yīng)用。本發(fā)明的工作原理是硬件死區(qū)電路提供一個(gè)通用的接口，用于接收PWM調(diào)制信號(hào)，硬件死區(qū)電路為PWM調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生死區(qū)，帶死區(qū)的PWM調(diào)制信號(hào)輸入光纖發(fā)送模塊，發(fā)送模塊將PWM信號(hào)以光的形式發(fā)送給光纖接收模塊，由于光纖模塊驅(qū)動(dòng)能力不夠，同時(shí)為了將控制回路和功率回路隔離的作用，因此將光纖接收模塊輸出端接入光電隔離驅(qū)動(dòng)模塊的輸入端，光電隔離驅(qū)動(dòng)模塊的輸出端將PWM信號(hào)輸入功率器件用于驅(qū)動(dòng)功率器件。另外， 通過(guò)VLA106-M151提供六路獨(dú)立的電源對(duì)光電隔離驅(qū)動(dòng)模塊進(jìn)行供電(文中“模塊”均指 “電路”。本發(fā)明的有益效果是
1、通過(guò)專門的電源芯片VLA106-M151進(jìn)行供電，抗干擾能力大大增強(qiáng)，極大地提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。2、利用硬件生成死區(qū)電路，避免了出現(xiàn)利用軟件生成死區(qū)電路時(shí)，軟件死機(jī)而造成的上下橋臂導(dǎo)通產(chǎn)生過(guò)電流燒毀功率器件的情況。3、采用光纖傳輸PWM調(diào)制信號(hào)，將控制回路與功率回路進(jìn)行隔離，大大提高了系統(tǒng)的可靠性。


圖1是本發(fā)明的硬件結(jié)構(gòu)圖。圖2是本發(fā)明的系統(tǒng)原理圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。參見(jiàn)圖1、圖2，外圍死區(qū)電路提供一個(gè)通用的接口，用于接收PWM調(diào)制信號(hào)，外圍死區(qū)電路為PWM調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生死區(qū)，帶死區(qū)的PWM調(diào)制信號(hào)輸入光纖發(fā)送電路(芯片型號(hào) HFBR15^)，發(fā)送電路(HFBR1528)將PWM信號(hào)以光的形式發(fā)送給光纖接收電路(芯片型號(hào) HFBR2528),由于光纖接收電路(HFBR2528)驅(qū)動(dòng)能力不夠，同時(shí)為了將控制回路和功率回路隔離的作用，因此將光纖接收電路輸出端接入光電隔離驅(qū)動(dòng)電路(芯片型號(hào)HP4504)的輸入端，光電隔離驅(qū)動(dòng)電路的輸出端將PWM信號(hào)輸入功率器件用于驅(qū)動(dòng)功率器件。另外，通過(guò) VLA106-24151提供六路獨(dú)立的電源對(duì)HP4504進(jìn)行供電。圖2示出功率器件通用驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)外圍死區(qū)電路輸入端接收控制系統(tǒng)傳輸過(guò)來(lái)的無(wú)死區(qū)PWM調(diào)制信號(hào)，然后轉(zhuǎn)換成帶死區(qū)的PWM調(diào)制信號(hào)；帶死區(qū)的PWM調(diào)制信號(hào)輸入光纖發(fā)送電路，光纖發(fā)送電路將調(diào)制信號(hào)通過(guò)光傳輸?shù)男问絺鬟f給光纖接收電路轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)；光纖接收電路輸出端接至光電隔離驅(qū)動(dòng)電路輸入端；光電隔離驅(qū)動(dòng)電路輸出端接至功率器件以驅(qū)動(dòng)功率器件工作。作為優(yōu)選方案，電源驅(qū)動(dòng)芯片的型號(hào)為VLA106-M151。光纖發(fā)送電路采用芯片型號(hào)為HFBR1528。光纖接收電路采用芯片型號(hào)為HFBR2528。光電隔離驅(qū)動(dòng)電路采用芯片型號(hào)為 HP4504。
權(quán)利要求
1.一種功率器件通用驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，包括，其輸出端用作與功率器件連接的光電隔離驅(qū)動(dòng)電路及其工作電源，其特征是，還具有，由芯片74LS06組成的外圍死區(qū)電路其輸入端接收控制系統(tǒng)傳輸過(guò)來(lái)的無(wú)死區(qū)PWM調(diào)制信號(hào)，然后轉(zhuǎn)換成帶死區(qū)的PWM調(diào)制信號(hào)；光纖發(fā)送電路其輸入端與外圍死區(qū)電路的輸出端連接；光纖接收電路其輸入端接收光纖發(fā)送電路通過(guò)光傳輸形式發(fā)送的信號(hào)，其輸出端與所述光電隔離驅(qū)動(dòng)電路的輸入端連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率器件通用驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特征是，所述光纖發(fā)送電路采用型號(hào)為HFBR1528的芯片組成，光纖接收電路采用型號(hào)為HFBR2528的芯片組成。
3.據(jù)權(quán)利要求1或2所述的功率器件通用驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特征是，所述工作電源采用型號(hào)為VLA106-M151的芯片組成。
全文摘要
一種功率器件通用驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，包括其輸出端用作與功率器件連接的光電隔離驅(qū)動(dòng)電路及其工作電源，還具有，由芯片74LS06組成的外圍死區(qū)電路其輸入端接收控制系統(tǒng)傳輸過(guò)來(lái)的無(wú)死區(qū)PWM調(diào)制信號(hào)，然后轉(zhuǎn)換成帶死區(qū)的PWM調(diào)制信號(hào)；光纖發(fā)送電路其輸入端與外圍死區(qū)電路的輸出端連接；光纖接收電路其輸入端接收光纖發(fā)送電路通過(guò)光傳輸形式發(fā)送的信號(hào)，其輸出端與所述光電隔離驅(qū)動(dòng)電路的輸入端連接。本發(fā)明采用光纖傳輸PWM調(diào)制信號(hào)，將控制回路與功率回路進(jìn)行隔離，大大提高了系統(tǒng)的可靠性，避免了軟件死機(jī)而造成的上下橋臂導(dǎo)通產(chǎn)生過(guò)電流燒毀功率器件的情況。
文檔編號(hào)H03K19/14GK102394632SQ20111034779
公開(kāi)日2012年3月28日 申請(qǐng)日期2011年11月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月7日
發(fā)明者楊曉, 路志剛 申請(qǐng)人:四川省電力公司遂寧公司