CN203416264U - Igbt驱动信号快速光线传输装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于控制通信领域,具体涉及一种IGBT驱动信号快速光线传输装置,包括光纤发生电路、光纤接收电路、电平转换电路和IGBT,驱动信号PWM经光纤发生电路与光纤的一端连接,光线的一端与光纤接收电路连接,光纤接收电路经电平转换电路与IGBT连接,所述电平转换电路包括光耦合器,光耦合器的2脚连接驱动信号PWM,同时2脚经过电阻与+5V的电源连接,+5V电源与8脚连接、同时经电容与大地连接,光耦合器的6脚为驱动信号PWM输入出脚,同时,6脚经过电阻与+15V电源连接,+15V电源经电容与大地连接。本实用新型结构简单、实施方便,采用光纤传输IGBT故障信号和控制信号,保证了传输的快速响应时间,同时减少布线电感,杜绝了干扰问题、通信延时以及隔离问题,提高了工作的可靠性;增加电平转换电路,满足了IGBT需要的驱动电压。
Description
技术领域
本实用新型属于控制通信领域,具体涉及一种IGBT驱动信号快速光纤传输装置。
背景技术
自世界上第一只MOSFET及IGBT问世以来,电压控制型电力电子器件特别是IGBT正经历一个飞速发展的过程。IGBT单模块器件的电压越做越高,电流越做越大。同时,与之配套的驱动器件也得到了大力发展。随着器件应用领域越来越广,电源设备变换功率越来越大,电磁干扰也相应增大。在这种情况下,提高控制板的抗干扰能力,提高驱动耐压等级已成为一种趋势。光纤的使用也就成为了一种必然,在大功率变流器中,由于装置的尺寸较大,考虑到结构和散热的条件,主控板上DSP产生的PWM信号需经过较长的距离才能送到IGBT逆变单元中。为保证PWM信号传输的准确性和可靠性,必须解决以下几个问题:首先是抗干扰问题,变流器工作时,IGBT的开关动作会产生高频干扰信号,其次是如何保证PWM信号的前、后沿质量,且造成信号的延时,减少IGBT开关动作的过渡过程,最后是如何减少布线电感,尽可能缩短PWM信号传输距离,避免过多的内部连线。而通过光纤传送可以解决以上的问题,光纤有传输距离远,抗干扰能力强、延时短,工作带宽比较宽等特点,目前的大功率的APF、SVG、等逆变变流器驱动的信号及故障信号的传输都在采用光纤传输,而IGBT驱动信号的输入电压一般是+15V电压,而光纤收发器电压为+5V的电压,因此需要电平转换传输信号。并且DSP发出PWM波经过中间驱动能力增强等使得信号翻转,因此还需考虑将PWM信号翻转为与DSP发出信号同步的信号。
实用新型内容
本实用新型针对现有技术存在通信延时和干扰问题,提出一种IGBT驱动信号快速光纤传输装置。
本实用新型的技术方案是:一种IGBT驱动信号快速光线传输装置,包括光纤发生电路、光纤接收电路、电平转换电路和IGBT,驱动信号PWM经光纤发生电路与光纤的一端连接,光线的一端与光纤接收电路连接,光纤接收电路经电平转换电路与IGBT连接,所述电平转换电路包括光耦合器,光耦合器的2脚连接驱动信号PWM,同时2脚经过电阻与+5V的电源连接,+5V电源与8脚连接、同时经电容与大地连接,光耦合器的6脚为驱动信号PWM输入出脚,同时,6脚经过电阻与+15V电源连接,+15V电源经电容与大地连接。
所述的IGBT驱动信号快速光线传输装置,所述光纤发生电路包括光纤发生器,光纤发生器的2脚接地,1脚经过电阻和+5V电源连接,同时,1脚连接驱动信号PWM,+5V电源经电容与大地连接。
所述的IGBT驱动信号快速光线传输装置,所述光纤接收电路包括光纤接收器,光纤接收器的1脚和4脚相连作为驱动信号PWM的输出脚,光纤接收器的2脚接地、3脚与+5V电源连接,2脚和3脚之间并联一个电容。
本实用新型的有益效果是:本实用新型结构简单、实施方便,采用光纤传输IGBT故障信号和控制信号,保证了传输的快速响应时间,同时减少布线电感,杜绝了干扰问题、通信延时以及隔离问题,提高了工作的可靠性;增加电平转换电路,满足了IGBT需要的驱动电压。
附图说明
图1为本实用新型整体结构示意图;
图2为光纤发生电路的电路连接图;
图3为光纤接收电路的电路连接图;
图4为驱动信号PWM电平转换电路连接图。
具体实施方式
实施例1:结合图1-图4,一种IGBT驱动信号快速光线传输装置,包括光纤发生电路、光纤接收电路、电平转换电路和IGBT,驱动信号PWM经光纤发生电路与光纤的一端连接,光线的一端与光纤接收电路连接,光纤接收电路经电平转换电路与IGBT连接,所述电平转换电路包括光耦合器U2,U2的型号为6N137,U2的2脚连接驱动信号PWM,同时2脚经过电阻R8与+5V的电源连接,R8=560欧,+5V电源与8脚连接、同时经电容与大地连接,U2的6脚为驱动信号PWM输入出脚,同时,6脚经过电阻R19与+15V电源连接,R19的阻值为5.1K欧,+15V电源经电容与大地连接;U2的第7脚空接,该电路完成+5V电平信号转换为+15V电平信号,并完成信号逻辑的反向。
光纤发生电路包括光纤发生器U18,光纤发生器U18的型号为HFBR-1521,光纤发生器U2的2脚接地,1脚经过电阻R86和+5V电源连接,R86=100欧,同时,1脚连接驱动信号PWM,+5V电源经电容与大地连接,该电路完成驱动信号电平信号转换为光信号。
光纤接收电路包括光纤接收器UTOP,光纤接收器UTOP的型号为HFBR-2521,光纤接收器UTOP的1脚和4脚相连作为驱动信号PWM的输出脚,光纤接收器的2脚接地、3脚与+5V电源连接,2脚和3脚之间并联一个电容。该电路完成光信号转换为电平信号输出PWM电平信号。
Claims (3)
1. 一种IGBT驱动信号快速光线传输装置,包括光纤发生电路、光纤接收电路、电平转换电路和IGBT,其特征在于:驱动信号PWM经光纤发生电路与光纤的一端连接,光线的一端与光纤接收电路连接,光纤接收电路经电平转换电路与IGBT连接,所述电平转换电路包括光耦合器,光耦合器的2脚连接驱动信号PWM,同时2脚经过电阻与+5V的电源连接,+5V电源与8脚连接、同时经电容与大地连接,光耦合器的6脚为驱动信号PWM输入出脚,同时,6脚经过电阻与+15V电源连接,+15V电源经电容与大地连接。
2. 根据权利要求1所述的IGBT驱动信号快速光线传输装置,其特征是:所述光纤发生电路包括光纤发生器,光纤发生器的2脚接地,1脚经过电阻和+5V电源连接,同时,1脚连接驱动信号PWM,+5V电源经电容与大地连接。
3. 根据权利要求1所述的IGBT驱动信号快速光线传输装置,其特征是:所述光纤接收电路包括光纤接收器,光纤接收器的1脚和4脚相连作为驱动信号PWM的输出脚,光纤接收器的2脚接地、3脚与+5V电源连接,2脚和3脚之间并联一个电容。
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