CN105024557A

CN105024557A - 一种用于igbt驱动的电源电路

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Publication number: CN105024557A
Application number: CN201510479718.8A
Authority: CN
Inventors: 姚晓武; 张昌运
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2015-08-07
Filing date: 2015-08-07
Publication date: 2015-11-04

Abstract

本发明涉及电力电子技术领域，具体为一种用于IGBT驱动的电源电路，包括变压器，所述变压器的原边绕组连接有高频信号发生电路，所述变压器的副边具有两个上下排列的副边绕组，每个副边绕组均连接有功率放大输出电路，所述高频信号发生电路包括具有多个施密特触发器组成的高频方波信号输出电路和与高频方波信号输出电路连接而成的推挽放大电路，所述推挽放大电路连接到变压器的原边绕组上，运行安全稳定、成本低、结构简单且使得电源性能更加优良。

Description

一种用于IGBT驱动的电源电路

技术领域

本发明涉及电力电子技术领域，具体为一种用于IGBT驱动的电源电路。

背景技术

在超大功率变换电路中，IGBT常被做功率器件使用，但是IGBT在关断的时候有拖尾电流的存在，就需要对IGBT的驱动电路施加一个负压加速关断。故IGBT需要正负电源供电，而且功率变换电路的功率越大，需要的IGBT的载流量越大，那么需要的驱动能量也就越大，因此IGBT需要采用独立的具备正负供电的辅助电源供电，而普通的辅助电源一般价格昂贵，且外围电路复杂。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种运行安全稳定、成本低、结构简单且使得电源性能更加优良的用于IGBT驱动的电源电路。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种用于IGBT驱动的电源电路，包括变压器，所述变压器的原边绕组连接有高频信号发生电路，所述变压器的副边具有两个上下排列的副边绕组，每个副边绕组均连接有功率放大输出电路，所述高频信号发生电路包括具有多个施密特触发器组成的高频方波信号输出电路和与高频方波信号输出电路连接而成的推挽放大电路，所述推挽放大电路连接到变压器的原边绕组上。

上述技术方案中，该电路结构更加稳定、可靠，成本低、结构简单，占用空间小，电源的性能更加优良，利用高频方波信号输出电路得到高频方波信号，接着通过推挽放大电路进行信号放大，最后通过功率放大输出电路的作用得到所需要的直流电源。

作为对本发明的优选，推挽放大电路包括第一三极管、第二三极管、第三三极管和第四三极管，所述第一三极管的发射极和第二三极管的发射极相连并连接至原边绕组的其中一端，第二三极管的集电极接地，所述第三三极管的发射极和第四三极管的发射极相连并通过串接一隔直电容连接至原边绕组的其中另一端，第四三极管的集电极接地，第一三极管的基极和第二三极管的基极短接并通过串接一第一输入电阻同时连接至一第四施密特触发器的两个输入端，第三三极管的基极和第四三极管的基极短接并通过串接一第二输入电阻连接至第四施密特触发器的输出端。

作为对本发明的优选，高频方波信号输出电路包括第一施密特触发器、第二施密特触发器和第三施密特触发器，第四施密特触发器的两个输入端同时连接至第三施密特触发器的输出端，第三施密特触发器的两个输入端同时连接至第二施密特触发器的输出端并通过依次串接的第二输入电容和第三输入电阻同时连接至第二施密特触发器的两个输入端，第二输入电容和第三输入电阻的串接处还通过第四输入电阻同时连接至第一施密特触发器的两个输入端，第二施密特触发器的两个输入端还同时连接至第一施密特触发器的输出端，第一施密特触发器的工作电压端连接至供电电压VCC，供电电压VCC通过串接一第一输入电容后接地。第一施密特触发器的公共连接端接地。

作为对本发明的优选，第一三极管和第三三极管为NPN型管，第二三极管和第四三极管为PNP型管。

作为对本发明的优选，功率放大输出电路包括第一输出电容，副边绕组其中一端连接至负电源输出端，副边绕组其中另一端通过依次串接的第一输出电容和第一输出二极管连接至正电源输出端且同时通过依次串接的第一输出电容和第二输出二极管连接至负电源输出端。

作为对本发明的优选，正电源输出端和负电源输出端之间连接有两个相互串联的输出电解电容。

作为对本发明的优选，正电源输出端和负电源输出端之间连接有两个相互串联的输出辅助电容。

作为对本发明的优选，正电源输出端和负电源输出端之间连接有相互串联的第一输出电阻和稳压二极管。

作为对本发明的优选，两个相互串联的输出电解电容的串联处、两个相互串联的输出辅助电容的串联处以及第一输出电阻和稳压二极管的串联处均连接至公共端COM处。公共端COM接地，达到更好的效果。

作为对本发明的优选，正电源输出端和公共端COM之间还连接有第二输出电阻。

本发明的有益效果：该电路结构更加稳定、可靠，成本低、结构简单，占用空间小，电源的性能更加优良，利用高频方波信号输出电路得到高频方波信号，接着通过推挽放大电路进行信号放大，最后通过功率放大输出电路的作用得到所需要的优质的直流电源。

附图说明

图1是本发明实施例的结构示意图。

图中：1、变压器，11、第一三极管，12、第二三极管，13、第三三极管，14、第四三极管，2、隔直电容，21、第一输入电阻，22、第二输入电阻，31、第一施密特触发器，32、第二施密特触发器，33、第三施密特触发器，34、第四施密特触发器，42、第二输入电容，23、第三输入电阻，24、第四输入电阻，41、第一输入电容，51、第一输出电容，71、正电源输出端，72、负电源输出端，61、第一输出二极管，62、第二输出二极管，81、输出电解电容，82、输出辅助电容，83、第一输出电阻，84、稳压二极管，85、第二输出电阻。

具体实施方式

以下具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

实施例，如图1所示，一种用于IGBT驱动的电源电路，包括变压器1，所述变压器1的原边绕组连接有高频信号发生电路，所述变压器1的副边具有两个上下排列的副边绕组，每个副边绕组均连接有功率放大输出电路，所述高频信号发生电路包括具有多个施密特触发器组成的高频方波信号输出电路和与高频方波信号输出电路连接而成的推挽放大电路，所述推挽放大电路连接到变压器1的原边绕组上。

推挽放大电路包括第一三极管11、第二三极管12、第三三极管13和第四三极管14，所述第一三极管11的发射极和第二三极管12的发射极相连并连接至原边绕组的其中一端，第二三极管12的集电极接地，所述第三三极管13的发射极和第四三极管14的发射极相连并通过串接一隔直电容2连接至原边绕组的其中另一端，第四三极管14的集电极接地，第一三极管11的基极和第二三极管12的基极短接并通过串接一第一输入电阻21同时连接至一第四施密特触发器34的两个输入端，第三三极管13的基极和第四三极管14的基极短接并通过串接一第二输入电阻22连接至第四施密特触发器34的输出端。

高频方波信号输出电路包括第一施密特触发器31、第二施密特触发器32和第三施密特触发器33，第四施密特触发器34的两个输入端同时连接至第三施密特触发器33的输出端，第三施密特触发器33的两个输入端同时连接至第二施密特触发器32的输出端并通过依次串接的第二输入电容42和第三输入电阻23同时连接至第二施密特触发器32的两个输入端，第二输入电容42和第三输入电阻23的串接处还通过第四输入电阻24同时连接至第一施密特触发器31的两个输入端，第二施密特触发器32的两个输入端还同时连接至第一施密特触发器31的输出端，第一施密特触发器31的工作电压端连接至供电电压VCC，供电电压VCC通过串接一第一输入电容41后接地。第一三极管11和第三三极管13为NPN型管，第二三极管12和第四三极管14为PNP型管。

功率放大输出电路包括第一输出电容51，副边绕组其中一端连接至负电源输出端72，副边绕组其中另一端通过依次串接的第一输出电容51和第一输出二极管61连接至正电源输出端71且同时通过依次串接的第一输出电容51和第二输出二极管62连接至负电源输出端72。正电源输出端71和负电源输出端72之间连接有两个相互串联的输出电解电容81。正电源输出端71和负电源输出端72之间连接有两个相互串联的输出辅助电容82。正电源输出端71和负电源输出端72之间连接有相互串联的第一输出电阻83和稳压二极管84。两个相互串联的输出电解电容81的串联处、两个相互串联的输出辅助电容82的串联处以及第一输出电阻83和稳压二极管84的串联处均连接至公共端COM处。正电源输出端71和公共端COM之间还连接有第二输出电阻85。

Claims

1.一种用于IGBT驱动的电源电路，其特征在于：包括变压器（1），所述变压器（1）的原边绕组连接有高频信号发生电路，所述变压器（1）的副边具有两个上下排列的副边绕组，每个副边绕组均连接有功率放大输出电路，所述高频信号发生电路包括具有多个施密特触发器组成的高频方波信号输出电路和与高频方波信号输出电路连接而成的推挽放大电路，所述推挽放大电路连接到变压器（1）的原边绕组上。

2.根据权利要求1所述的一种用于IGBT驱动的电源电路，其特征在于：推挽放大电路包括第一三极管（11）、第二三极管（12）、第三三极管（13）和第四三极管（14），所述第一三极管（11）的发射极和第二三极管（12）的发射极相连并连接至原边绕组的其中一端，第二三极管（12）的集电极接地，所述第三三极管（13）的发射极和第四三极管（14）的发射极相连并通过串接一隔直电容（2）连接至原边绕组的其中另一端，第四三极管（14）的集电极接地，第一三极管（11）的基极和第二三极管（12）的基极短接并通过串接一第一输入电阻（21）同时连接至一第四施密特触发器（34）的两个输入端，第三三极管（13）的基极和第四三极管（14）的基极短接并通过串接一第二输入电阻（22）连接至第四施密特触发器（34）的输出端。

3.根据权利要求2所述的一种用于IGBT驱动的电源电路，其特征在于：高频方波信号输出电路包括第一施密特触发器（31）、第二施密特触发器（32）和第三施密特触发器（33），第四施密特触发器（34）的两个输入端同时连接至第三施密特触发器（33）的输出端，第三施密特触发器（33）的两个输入端同时连接至第二施密特触发器（32）的输出端并通过依次串接的第二输入电容（42）和第三输入电阻（23）同时连接至第二施密特触发器（32）的两个输入端，第二输入电容（42）和第三输入电阻（23）的串接处还通过第四输入电阻（24）同时连接至第一施密特触发器（31）的两个输入端，第二施密特触发器（32）的两个输入端还同时连接至第一施密特触发器（31）的输出端，第一施密特触发器（31）的工作电压端连接至供电电压VCC，供电电压VCC通过串接一第一输入电容（41）后接地。

4.根据权利要求3所述的一种用于IGBT驱动的电源电路，其特征在于：第一三极管（11）和第三三极管（13）为NPN型管，第二三极管（12）和第四三极管（14）为PNP型管。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的一种用于IGBT驱动的电源电路，其特征在于：功率放大输出电路包括第一输出电容（51），副边绕组其中一端连接至负电源输出端（72），副边绕组其中另一端通过依次串接的第一输出电容（51）和第一输出二极管（61）连接至正电源输出端（71）且同时通过依次串接的第一输出电容（51）和第二输出二极管（62）连接至负电源输出端（72）。

6.根据权利要求5所述的一种用于IGBT驱动的电源电路，其特征在于：正电源输出端（71）和负电源输出端（72）之间连接有两个相互串联的输出电解电容（81）。

7.根据权利要求6所述的一种用于IGBT驱动的电源电路，其特征在于：正电源输出端（71）和负电源输出端（72）之间连接有两个相互串联的输出辅助电容（82）。

8.根据权利要求7所述的一种用于IGBT驱动的电源电路，其特征在于：正电源输出端（71）和负电源输出端（72）之间连接有相互串联的第一输出电阻（83）和稳压二极管（84）。

9.根据权利要求8所述的一种用于IGBT驱动的电源电路，其特征在于：两个相互串联的输出电解电容（81）的串联处、两个相互串联的输出辅助电容（82）的串联处以及第一输出电阻（83）和稳压二极管（84）的串联处均连接至公共端COM处。

10.根据权利要求9所述的一种用于IGBT驱动的电源电路，其特征在于：正电源输出端（71）和公共端COM之间还连接有第二输出电阻（85）。