CN204559416U - 一种用于igbt驱动的高压隔离电源电路 - Google Patents
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Abstract
一种用于IGBT驱动的高压隔离电源电路，涉及一种高压隔离电源。为了解决现有的IGBT驱动用高压隔离电源隔离电压不高及IGBT串联时隔离电源的结构复杂、成本高、体积大等问题。所述电路包括磁环变压器、三个高频整流模块、三个预稳压模块、正15伏稳压模块、正5伏稳压模块、负10伏稳压模块，磁环变压器上的三个次边绕组各连接一个高频整流模块，每个高频整流模块的输出端连接一个预稳压模块；每个预稳压模块的输出端连接一个线性稳压模块。由于采用了磁环与高压电缆，能够容易地实现数万伏的隔离电压。适用于构建电流母线型分布式供电系统，实现串联IGBT的供电或实现大空间中分布的多个IGBT的集中供电。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种用于IGBT驱动的高压隔离电源，涉及高压技术领域。
背景技术
在高压领域，IGBT是应用非常广泛的功率器件。IGBT属于电压驱动型器件，驱动IGBT工作需要专用的驱动电路。但随着IGBT对地隔离电压的提升，其驱动电路隔离电源的制造难度也随之提升，当隔离电压到达数万伏时，难以购得合适的隔离电源。同时，当进行IGBT串联时，随着串联数量的增多，隔离电源的成本提高、体积增大。
实用新型内容
本实用新型为了解决现有的IGBT驱动用高压隔离电源隔离电压不高及IGBT串联时隔离电源的结构复杂、成本高、体积大等问题，进而提供一种用于IGBT驱动的高压隔离电源电路。
本实用新型为解决上述技术问题采取的技术方案是：一种用于IGBT驱动的高压隔离电源电路，所述高压隔离电源电路包括磁环变压器、三个高频整流模块、三个预稳压模块、正15伏稳压模块、正5伏稳压模块和负10伏稳压模块；磁环变压器起到高压隔离与能量传递的作用，磁环变压器上的三个次边绕组各连接一个高频整流模块，高频整流模块用于将高频交流电进行整流，每个高频整流模块的输出端连接一个预稳压模块；预稳压模块的输出电压稳定在20伏，用来保护稳压模块不发生过压损坏，每个预稳压模块的输出端连接一个线性稳压模块；三个线性稳压模块分别为正15伏稳压模块、正5伏稳压模块、负10伏稳压模块，三个线性稳压模块对应输出的正15伏、正5伏、负10伏电压用于IGBT驱动电路工作。
本实用新型的有益效果是：
由于采用了磁环与高压电缆，能够容易地实现数万伏的隔离电压。特别适用于构建电流母线型分布式供电系统，方便地实现串联IGBT的供电或实现大空间中分布的多个IGBT驱动的集中供电。
附图说明
图1是本实用新型的总体结构框图；
图2为高频整流模块电路的电路图；
图3为预稳压模块电路的电路图；
图4为正15伏、正5伏、负10伏稳压模块电路的电路图
(图中：a为正15伏稳压模块电路的电路图，b为正5伏稳压模块电路的电路图，c负10伏稳压 模块电路的电路图)；
图5为本实用新型用于IGBT串联时的结构框图；
图6为本实用新型驱动单独IGBT模块时的结构框图。
具体实施方式
具体实施方式一：如图1所示，本实施方式所述的用于IGBT驱动的高压隔离电源电路，包括磁环变压器、三个高频整流模块、三个预稳压模块、正15伏稳压模块、正5伏稳压模块、负10伏稳压模块。磁环变压器起到高压隔离与能量传递的作用，其三个次边绕组各连接一个高频整流模块。高频整流模块用于将高频交流电进行整流，每个高频整流模块的输出端连接一个预稳压模块。预稳压模块的输出电压稳定在20伏，用来保护稳压模块不发生过压损坏，每个预稳压模块的输出端连接线性稳压模块。正15伏稳压模块、正5伏稳压模块、负10伏稳压模块为线性稳压电路，其输出的正15伏、正5伏、负10伏电压用于IGBT驱动电路工作。
具体实施方式二：如图1所示，本实施方式中，所述磁环变压器由磁芯、原边绕组、次边绕组组成。磁环变压器磁芯为铁氧体磁环；原边为一根高压绝缘电缆，从磁环中心穿过,可根据具体要求选择合适规格的电缆；次边绕组为三路绕在磁环上的若干匝带绝缘的细导线，每个次级输出端各连接一路高频整流模块。其它组成和连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：如图2所示，本实施方式中，所述高频整流模块由接线端子及高频整流桥组成；磁环变压器的次级绕组输出端连接高频整流模块的接线端子IS1，接线端子与高频整流桥相连接。具有纳秒级反向恢复时间的二极管AD1、AD2、AD3、AD4组成高频整流桥。AD1的阳极与IS1的引脚1及AD3的阴极相连，阴极与AD2的阴极相连；AD2的阳极与IS1的引脚2及AD4的阴极相连；AD1与AD2阴极的连接点为整流输出节点1，AD3与AD4阴极的连接点为整流输出节点2，两节点与预稳压模块相连接。其它组成和连接关系与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四：如图3所示，本实施方式中，所述预稳压模块由大功率三极管AT1、齐纳二极管AT2、电阻R1、非极性电容AC1与AC5、极性电容AC4组成。高频整流模块中的输出节点1与输出节点2分别与极性电容AC1的阳极和阴极相连接。二极管AT1的COLLECTOR引脚连接极性电容AC1的正极，R1跨接在AT1的BASE、COLLECTOR引脚间，齐纳二极管AT2阳极接地，阴极接AT1的COLLECTOR引脚，极性电容AC4的正极与AT1的EMITTER引脚相连接，与AC5跨接在AT1引脚和地之间，极性电容AC1、AC4的负极接地。AC4的正极为预稳压模块输出节点1，AC4的负极为预稳压模块输出节点2。其它组成和连 接关系与具体实施方式一、二或三相同。
具体实施方式五：如图4a～4c所示，本实施方式所述的正15伏、正5伏、负10伏三路稳压模块，其特征在于：其电路拓扑结构完全相同，由线性稳压芯片及其周边电路组成。线性稳压芯片的IN引脚连接预稳压模块输出节点1。极性电容AC6正极与负极分别连接线性稳压芯片的OUT、GND引脚连接。非极性电容AC7跨接在线性稳压芯片的OUT、GND引脚之间。线性稳压芯片的OUT引脚、GND引脚用于向IGBT驱动供电。正15伏、正5伏稳压模块的GND引脚接地，OUT引脚分别输出正15伏、正5伏电压。负10伏稳压模块的OUT引脚接地，GND引脚输出负10伏电压。其它组成和连接关系与具体实施方式四相同。
图5为本实用新型用于IGBT串联时的结构框图，图6为本实用新型驱动单独IGBT模块时的结构框图。
以上的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本实用新型的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本实用新型的权利要求书确定的保护范围。
Claims (5)
1.一种用于IGBT驱动的高压隔离电源电路，其特征在于：所述高压隔离电源电路包括磁环变压器、三个高频整流模块、三个预稳压模块、正15伏稳压模块、正5伏稳压模块和负10伏稳压模块；磁环变压器起到高压隔离与能量传递的作用，磁环变压器上的三个次边绕组各连接一个高频整流模块，高频整流模块用于将高频交流电进行整流，每个高频整流模块的输出端连接一个预稳压模块；预稳压模块的输出电压稳定在20伏，用来保护稳压模块不发生过压损坏，每个预稳压模块的输出端连接一个线性稳压模块；三个线性稳压模块分别为正15伏稳压模块、正5伏稳压模块、负10伏稳压模块，三个线性稳压模块对应输出的正15伏、正5伏、负10伏电压用于IGBT驱动电路工作。
2.根据权利要求1所述的用于IGBT驱动的高压隔离电源电路，其特征在于：所述磁环变压器由磁芯、原边绕组、次边绕组组成；磁环变压器磁芯为铁氧体磁环；原边为一根高压绝缘电缆，从磁环中心穿过；次边绕组为三路绕在磁环上的若干匝带绝缘的细导线，每个次级输出端各连接一路高频整流模块。
3.根据权利要求1或2所述的用于IGBT驱动的高压隔离电源电路，其特征在于：所述高频整流模块由接线端子及高频整流桥组成；磁环变压器的次级绕组输出端连接高频整流模块的接线端子IS1，接线端子与高频整流桥相连接；具有纳秒级反向恢复时间的二极管AD1、AD2、AD3、AD4组成高频整流桥；AD1的阳极与IS1的引脚1及AD3的阴极相连，阴极与AD2的阴极相连；AD2的阳极与IS1的引脚2及AD4的阴极相连；AD1与AD2阴极的连接点为整流输出节点1，AD3与AD4阴极的连接点为整流输出节点2，两节点与预稳压模块相连接。
4.根据权利要求1所述的用于IGBT驱动的高压隔离电源电路，其特征在于：所述预稳压模块由大功率三极管AT1、齐纳二极管AT2、电阻R1、非极性电容AC1与AC5、极性电容AC4组成；高频整流模块中的输出节点1与输出节点2分别与极性电容AC1的阳极和阴极相连接；二极管AT1的COLLECTOR引脚连接极性电容AC1的正极，R1跨接在AT1的BASE、COLLECTOR引脚间，齐纳二极管AT2阳极接地，阴极接AT1的COLLECTOR引脚，极性电容AC4的正极与AT1的EMITTER引脚相连接，与AC5跨接在AT1引脚和地之间，极性电容AC1、AC4的负极接地；AC4的正极为预稳压模块输出节点1，AC4的负极为预稳压模块输出节点2。
5.根据权利要求1所述的用于IGBT驱动的高压隔离电源电路，其特征在于：正15伏、正5伏、负10伏三路稳压模块的电路拓扑结构完全相同，由线性稳压芯片及其周边电路组成；线性稳压芯片的IN引脚连接预稳压模块输出节点1；极性电容AC6正极与负极分别连接线性稳压芯片的OUT、GND引脚连接；非极性电容AC7跨接在线性稳压芯片的OUT、GND引脚之间；线性稳压芯片的OUT引脚、GND引脚用于向IGBT驱动供电；正15伏、正5伏稳压模块的GND引脚接地，OUT引脚分别输出正15伏、正5伏电压；负10伏稳压模块的OUT引脚接地，GND引脚输出负10伏电压。
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| CN201520325587.3U CN204559416U (zh) | 2015-05-20 | 2015-05-20 | 一种用于igbt驱动的高压隔离电源电路 |
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| CN (1) | CN204559416U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109412396A (zh) * | 2018-10-30 | 2019-03-01 | 哈尔滨理工大学 | 一种基于光耦隔离驱动的小型可控高压开关装置 |
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2015
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