CN106549561A - 上下桥驱动信号驱动电路 - Google Patents
上下桥驱动信号驱动电路 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106549561A CN106549561A CN201611049683.5A CN201611049683A CN106549561A CN 106549561 A CN106549561 A CN 106549561A CN 201611049683 A CN201611049683 A CN 201611049683A CN 106549561 A CN106549561 A CN 106549561A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- drive signal
- pwm
- delivered
- optocoupler
- lower bridge
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 3
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 4
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 206010015535 Euphoric mood Diseases 0.000 description 1
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000000306 component Substances 0.000 description 1
- 239000008358 core component Substances 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M1/00—Details of apparatus for conversion
- H02M1/38—Means for preventing simultaneous conduction of switches
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
Abstract
本发明揭示了一种上下桥驱动信号驱动电路，主控芯片输出的PWM信号经驱动光耦输送至功率模块，所述主控芯片输出的一路PWM驱动信号的高边驱动信号输送至驱动光耦PC1，低边驱动信输送至驱动光耦PC2，另一路PWM驱动信号的高边驱动信号输送至驱动光耦PC2，低边驱动信输送至驱动光耦PC1。本发明驱动电路不仅电路简单，几乎不会在正常的驱动电路上增加任何元器件或附加电路，而且是从根本上实现硬件互锁，切实防止因干扰或其它因素导致的功率模块上下管直通短路问题的发生。
Description
技术领域
本发明涉及电动汽车汽车逆变器驱动电路领域，尤其涉及MOSFET/IGBT三相全桥模块上、下桥臂互锁驱动电路。
背景技术
随着全世界范围内的石油资源的日渐枯竭，电动汽车作为传统能源车的替代者正日益受到人类重视。因此近几年来新能源车行业正在飞速发展，而作为新能源车电机驱动系统的核心部件MOSFET/IGBT功率模块(以下简称功率模块)则是目前最具有应用前景的功率半导体器件之一。而它的性能及使用寿命除了受制于其自身的品质和加工工艺外，功率模块的驱动电路设计的优劣也同样决定了电机驱动系统能否长期安全稳定地工作。
电动汽车电机驱动器功率模块最常见的损坏模式无外乎两种：一种是过压击穿，另一种就是过流烧毁。而引发过流烧毁最多的情况就是上下桥臂的开关管同时导通引起高压母线短路而造成的。为解决这一难题，业内技术人员也都作了大量研究和调试工作，设计了各种各样的驱动电路、保护电路，上下管直通导致短路的情况也变得越来越难以发生。然而，这些电路都没有从根本上解决上下管直通的问题，并且还使得驱动电路越来越复杂，甚至衍生出其它的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是实现一种安全、可靠、成本低廉的电动汽车电机驱动模块上下管互锁驱动电路。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：上下桥驱动信号驱动电路，主控芯片输出的PWM信号经驱动光耦输送至功率模块，所述主控芯片输出的一路PWM驱动信号的高边驱动信号输送至驱动光耦PC1，低边驱动信输送至驱动光耦PC2，另一路PWM驱动信号的高边驱动信号输送至驱动光耦PC2，低边驱动信输送至驱动光耦PC1。
所述主控芯片输出六路PWM驱动信号，所述PWM驱动信号两两一组交叉输出高边驱动和低边驱动信至不同的驱动光耦。
所述主控芯片输出PWM信号经PWM电平转换模块输送至驱动光耦。
经由所述PWM电平转换模块输出的驱动信号分U/V/W三组，每组驱动信号均两两一组交叉输出高边驱动和低边驱动信至不同的驱动光耦。
所述PWM电平转换模块输出驱动信号电压为5V。
所述主控芯片为电动汽车驱动器。
所述功率模块为MOSFET或IGBT三相全桥模块。
本发明驱动电路不仅电路简单，几乎不会在正常的驱动电路上增加任何元器件或附加电路，而且是从根本上实现硬件互锁，切实防止因干扰或其它因素导致的功率模块上下管直通短路问题的发生。
附图说明
下面对本发明说明书中每幅附图表达的内容作简要说明：
图1为上下桥驱动信号驱动电路原理图。
具体实施方式
本发明采取的技术方案为：将同一相上下桥臂的驱动信号互为高低边驱动信号。因同一相PWM信号从主控制芯片输出的时候是一组互补的信号(除死区时间外)，即当上管信号为高电平时，下管信号必为低；当上管信号为低电平时，下管信号为高电平。然而当PWM信号被干扰时或主控制芯片被干扰导致程序出错，而导致某一相在同一时刻上下管信号同为低的情况，此时就会因上下管同时导通而烧毁模块。而采用上下桥臂的驱动信号作为光耦输入的高低边驱动信号就不会存在这个问题，因为若出现上下管同为低或同为高的情况，光耦原边就不会导通，其副边就不会输出驱动信号给功率模块，开关管也就不会导通。采用这种电路结构就必须要同一相的PWM信号为互补信号才可以驱动功率模块，如果出现干扰或程序出错，同一相的PWM信号变为同高或同低，光耦就不会工作，也就不会有驱动信号输出给功率模块，从根本上消除了上下管同时导通的可能。
具体如图1所示，上下桥驱动信号驱动电路包括DSP主控制芯片、PWM信号电平转换及驱动力提升模块、互锁设置、光耦隔离电路、IGBT/MOSFET功率模块。驱动电路分U/V/W三组，每组驱动电路相同，以下就针对U相驱动电路详细描述。
主控制芯片(一般为DSP)根据程序输出三相共6路PWM驱动信号，以U相为例，PWM 1和PWM2分别为U相上管和下管的驱动信号，它们是互补的关系。DSP I/O口输出的信号电平一般为3.3V，而且驱动能力也很有限，因此通过U2将PWM1和PWM2进行电平转换转为5V的信号，并增强其驱动能力，信号转变为PWM1-UH和PWM2-UL，但PWM1和PWM1-UH以及PWM2和PWM2-UL的极性不会变化。将PWM1-UH作为光耦输入的高边驱动，将PWM2-UL作为低边驱动接入U相上管的驱动光耦PC1；将PWM2-UL作为光耦输入的高边驱动，将PWM1-UH作为低边驱动接入U相下管的驱动光耦PC2。
假定程序在某一时刻要开通U相上管，则PWM1输出为高，此时PWM2必定为低。这样U相上管的驱动光耦PC 1原边则导通工作，副边输出驱动信号DUH开通U相上管。同一时刻，U相下管的驱动光耦PC2则因为原边承受反压无法导通，因此PC2副边无法输出驱动信号给U相下管，使下管导通。以上为正常状态下的工作原理。如果某一时刻程序或PWM信号受干扰，出现PWM 1和PWM2同为高或同为低的情况，此时这两个信号不是正常的互补信号了，但因为有本发明的互锁电路，也不会造成上下管同时导通，因为PWM 1和PWM2同高或同低，同样不能使驱动光耦原边导通而工作，上下管都不导通；并且上下两管的驱动光耦工作的条件是正好相反的，因此不论出现什么干扰或异常情况，都不可能有在同一时间上下桥两个光耦同时工作的情况，从而有效的保护了功率模块，不会因意外因素影响而出现同时导通的情况。本发明的驱动互锁电路可以说从根本上解决了上下管同时接收到驱动信号的可能，无论前级的驱动信号受到何种干扰，波形如何变化，都不会在同一相的上下管同时产生驱动信号，真正实现了同一桥臂上下两管驱动信号的互锁。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.上下桥驱动信号驱动电路，主控芯片输出的PWM信号经驱动光耦输送至功率模块，其特征在于：所述主控芯片输出的一路PWM驱动信号的高边驱动信号输送至驱动光耦PC1，低边驱动信输送至驱动光耦PC2，另一路PWM驱动信号的高边驱动信号输送至驱动光耦PC2，低边驱动信输送至驱动光耦PC1。
2.根据权利要求1所述的上下桥驱动信号驱动电路，其特征在于：所述主控芯片输出六路PWM驱动信号，所述PWM驱动信号两两一组交叉输出高边驱动和低边驱动信至不同的驱动光耦。
3.根据权利要求1或2所述的上下桥驱动信号驱动电路，其特征在于：所述主控芯片输出PWM信号经PWM电平转换模块输送至驱动光耦。
4.根据权利要求3所述的上下桥驱动信号驱动电路，其特征在于：经由所述PWM电平转换模块输出的驱动信号分U/V/W三组，每组驱动信号均两两一组交叉输出高边驱动和低边驱动信至不同的驱动光耦。
5.根据权利要求3所述的上下桥驱动信号驱动电路，其特征在于：所述PWM电平转换模块输出驱动信号电压为5V。
6.根据权利要求1所述的上下桥驱动信号驱动电路，其特征在于：所述主控芯片为电动汽车驱动器。
7.根据权利要求1所述的上下桥驱动信号驱动电路，其特征在于：所述功率模块为MOSFET或IGBT三相全桥模块。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201611049683.5A CN106549561A (zh) | 2016-11-25 | 2016-11-25 | 上下桥驱动信号驱动电路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201611049683.5A CN106549561A (zh) | 2016-11-25 | 2016-11-25 | 上下桥驱动信号驱动电路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN106549561A true CN106549561A (zh) | 2017-03-29 |
Family
ID=58394996
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201611049683.5A Pending CN106549561A (zh) | 2016-11-25 | 2016-11-25 | 上下桥驱动信号驱动电路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN106549561A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108549277A (zh) * | 2018-03-16 | 2018-09-18 | 浙江菲达环保科技股份有限公司 | 一种用于电除尘器的多类电源智能控制系统 |
| CN114094958A (zh) * | 2022-01-13 | 2022-02-25 | 浩泰智能(成都)科技有限公司 | 一种固态功率放大器的驱动信号生成方法及系统 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2426395A (en) * | 2005-05-19 | 2006-11-22 | Siemens Ag | Gate driver circuit with under-voltage lockout |
| CN102710103A (zh) * | 2012-05-24 | 2012-10-03 | 中国矿业大学 | 一种双路高压大功率igbt驱动电路 |
| CN202634258U (zh) * | 2012-05-18 | 2012-12-26 | 中国船舶重工集团公司第七一三研究所 | 用于驱动逆变功率模块的pwm接口电路 |
| CN203326873U (zh) * | 2013-05-24 | 2013-12-04 | 西子电梯集团有限公司 | 一种带硬件互锁功能的变频器驱动电路以及变频器 |
-
2016
- 2016-11-25 CN CN201611049683.5A patent/CN106549561A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2426395A (en) * | 2005-05-19 | 2006-11-22 | Siemens Ag | Gate driver circuit with under-voltage lockout |
| CN202634258U (zh) * | 2012-05-18 | 2012-12-26 | 中国船舶重工集团公司第七一三研究所 | 用于驱动逆变功率模块的pwm接口电路 |
| CN102710103A (zh) * | 2012-05-24 | 2012-10-03 | 中国矿业大学 | 一种双路高压大功率igbt驱动电路 |
| CN203326873U (zh) * | 2013-05-24 | 2013-12-04 | 西子电梯集团有限公司 | 一种带硬件互锁功能的变频器驱动电路以及变频器 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108549277A (zh) * | 2018-03-16 | 2018-09-18 | 浙江菲达环保科技股份有限公司 | 一种用于电除尘器的多类电源智能控制系统 |
| CN114094958A (zh) * | 2022-01-13 | 2022-02-25 | 浩泰智能(成都)科技有限公司 | 一种固态功率放大器的驱动信号生成方法及系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102931863B (zh) | 一种建立模块化多电平换流器的混合结构模型的方法 | |
| CN102118019B (zh) | 一种模块化多电平换流器子模块控制保护方法 | |
| CN103731059B (zh) | 一种模块化多电平换流器的双嵌位子模块结构电路 | |
| CN106329950B (zh) | 模块化多电平换流器驱动信号调制方法及故障隔离方法 | |
| CN102231595B (zh) | 一种绝缘栅双极型晶体管驱动电路 | |
| CN102771038A (zh) | 电力转换装置 | |
| CN104638615A (zh) | 具有直流故障隔离能力的模块化多电平换流器及其子模块 | |
| CN102801286A (zh) | 开关驱动电路 | |
| CN103986342A (zh) | 一种能够清除双向故障电流的电力电子换流器及控制方法 | |
| CN108418192A (zh) | 一种直流限流器及其与直流断路器的协调控制方法 | |
| CN100391075C (zh) | 基于igct的中高电压三电平变换器中安全封锁脉冲的方法 | |
| CN208094438U (zh) | 一种igbt桥臂防直通保护电路 | |
| CN109586260A (zh) | 一种阻感型电容换相混合式限流器及其控制方法 | |
| CN109995258A (zh) | 一种逆阻型二极管钳位子模块及其故障电流阻断方法 | |
| CN104702252A (zh) | 开关模组、变换器及电能变换装置 | |
| CN106549561A (zh) | 上下桥驱动信号驱动电路 | |
| CN105048794A (zh) | 一种带上电延时功能的igbt驱动互锁电路 | |
| CN106655850A (zh) | 一种消除低频电压波动的模块化多电平变流器 | |
| CN106712639B (zh) | 电动驱动装置以及电动设备 | |
| CN104283194A (zh) | 具有故障保护功能的电路 | |
| CN106735740B (zh) | 高功率密度高效率wbg弧焊逆变器 | |
| CN103021200A (zh) | 一种交通信号灯及其控制机的故障诊断装置及方法 | |
| CN102263490A (zh) | 高压变频器功率单元驱动脉冲传输及通信系统 | |
| CN107689764A (zh) | 带安全转矩关断功能的变频器控制装置以及安全变频器系统 | |
| CN108334671A (zh) | 一种换流阀子模块母排电动力校核方法及装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20170329 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |