CN208226869U - 一种带隔离的驱动内置电源 - Google Patents

Abstract

本实用新型具体涉及一种带隔离的驱动内置电源，包括依次连接的推挽三极管对管的PWM驱动电路、不对称半桥电路、倍压整流电路及分压电路。推挽三极管对管的PWM驱动电路包括PWM控制芯片UC3845，为三极管提供恒定的开关频率控制信号。不对称半桥电路，也是变压器原边的主电路；倍压整流电路及分压电路为变压器隔离后的副边电路，副边电路为相互隔离的两路相同电路，将变压器副边脉冲电压倍压整流为直流电压。分压电路，稳压管和电阻将直流电压分为16V和‑10V，稳压管与电阻的连接点为参考点VE。本实用新型利用变压器隔离并输出多路电源，可以使电路简洁而成本低；利用稳压管分压将直流电压分为IGBT控制可用的正负压，以最少的器件实现了IGBT的控制电源的需求。

Description

一种带隔离的驱动内置电源

技术领域

本发明涉及IGBT驱动电路的电源部分，具体涉及一种带隔离的驱动内置电源。

背景技术

IGBT的驱动电路是大功率变流器不可缺少的一部分，它控制着功率电路的主要换流器件IGBT的开通与关断，用来实现其预定的功能。驱动电路的性能直接影响产品的正常运行。

目前市场竞争日益激烈，低成本与高可靠性对产品设计同样重要。由于IGBT的开通与关断分别需要提供可靠的正压与负压，且控制部分与大功率的IGBT部分往往需要电气隔离来保证安全与可靠性，这些都对IGBT驱动部分的电源提出了较高要求。尤其在三电平拓扑结构的应用场合，仅单相就有4个IGBT需要控制，较半桥拓扑的2个IGBT多一倍，每路驱动均需使用一路隔离的电源，需要更为紧凑与简洁的硬件电路来提高产品的功率密度。因此需要一种电路简洁，成本低，同时又能兼顾可靠性的驱动电源电路。

发明内容

1、所要解决的技术问题：

针对上述提出的问题，本发明提供一种电路简洁，成本低，同时又能兼顾可靠性的驱动电源电路。在本方法中，使用不平衡半桥电路通过变压器隔离，倍压电路整流得到隔离的直流电源，再将直流电源经过稳压器与电阻的分压来得到稳定的正负电源。一个变压器副边为两路，可同时提供两路隔离的电源，使电路更为简洁。

2、技术方案：

一种带隔离的驱动内置电源，包括依次连接的推挽三极管对管的PWM驱动电路、不对称半桥电路、倍压整流电路及分压电路。

所述推挽三极管对管的PWM驱动电路包括PWM控制芯片UC3845，电阻R2、R3、R5、R6、R7、R8，电容C2、C3、C5与二极管D1；所述PWM控制芯片UC3845的1脚接R7的一端，R7的另一端接地；所述PWM控制芯片UC3845的2脚接R8的一端，R8的另一端接地；UC3845的3脚接R5的一端，R5的另一端接地；所述PWM控制芯片UC3845的8脚接R6的一端，R6的另一端接电容C5，电容C5的另一端接地；R6与C5的连接点接到UC3845的4脚；所述PWM控制芯片UC3845的5脚接地，PWM控制芯片UC3845的7脚接电源，PWM控制芯片UC3845的6脚同时连接电阻R2、C3、D1的一端，D1的另一端接地，R2与C3的另一端接到不对称半桥电路中，同时R2与C3的另一端接R3的一端，R3的另一端接地；电容C2的一端接电源，另一端接地。

所述不对称半桥电路包括一对三极管对管Q1、Q2，电阻R1、R4,电容C1、C4；其中三极管Q1为NPN三极管；三极管Q2为PNP三极管。

所述Q1、Q2的基极均与所述推挽三极管对管的PWM驱动电路中的R2与C3的另一端相连；电容C1的一端接电源，另一端接地；电阻R1的一端接电源，另一端接Q1的c极；三极管Q1的e极与Q2的e极相连，连接点连接到变压器的原边的主电路的第一接线柱；Q2的c极与电阻R4的一端相连，电阻R4的另一端接地；电容C4一端接变压器的原边的主电路的第二接线柱，另一端接地。

变压器副边为至少两路相互隔离的完全相同的输出电压电路，提供至少两路隔离的驱动输出电压；每一路输出电压电路均包含倍压整流电路及分压电路。

每一路输出电压电路中的倍压整流电路包括3个电容C6、C7、C8，2个普通二极管D2、D3；每一路中的分压电路包括一个稳压二极管D4和电阻R9；连接方式具体为：电容C6一端接变压器副边的同名端，另一端同时连接D2的阳极、C7 、C8的一端、D3的阴极；D2的阴极、C7的另一端连在一起为输出的直流电源的正极；D3的阳极、C8的另一端连在一起，并与变压器副边的异名端连接作为输出的直流电源的负极；稳压二极管D4并联在D2，C7的两端，其中D4的阳极与D2的阳极相连接，电阻R9并联在D3，C8的两端。

进一步地，所述变压器所用磁环为LP3磁环。

3、有益效果：

（1）本发明利用变压器隔离并输出多路电源，可以使电路简洁而成本低。

（2）本发明中利用稳压管分压将直流电压分为IGBT控制可用的正负压，以最少的器件实现了IGBT的控制电源的需求。

附图说明

图1为本发明的电路图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明技术内容作说明：

如图1所示，本发明一种带隔离的驱动内置电源，包括推挽三极管对管的PWM驱动电路，不对称半桥电路，倍压整流电路以及分压电路。

所述推挽三极管对管的PWM驱动电路包括PWM控制芯片UC3845，电阻R2、R3、R5、R6、R7、R8，电容C2、C3、C5与二极管D1；所述PWM控制芯片UC3845的1脚接R7的一端，R7的另一端接地；所述PWM控制芯片UC3845的2脚接R8的一端，R8的另一端接地；UC3845的3脚接R5的一端，R5的另一端接地；所述PWM控制芯片UC3845的8脚接R6的一端，R6的另一端接电容C5，电容C5的另一端接地；R6与C5的连接点接到UC3845的4脚；所述PWM控制芯片UC3845的5脚接地，PWM控制芯片UC3845的7脚接电源，PWM控制芯片UC3845的6脚同时连接电阻R2、C3、D1的一端，D1的另一端接地，R2与C3的另一端接到不对称半桥电路中，同时R2与C3的另一端接R3的一端，R3的另一端接地；电容C2的一端接电源，另一端接地。

所述不对称半桥电路包括一对三极管对管Q1、Q2，电阻R1、R4,电容C1、C4；其中三极管Q1为NPN三极管；三极管Q2为PNP三极管。

所述Q1、Q2的基极均与所述推挽三极管对管的PWM驱动电路中的R2与C3的另一端相连；电容C1的一端接电源，另一端接地；电阻R1的一端接电源，另一端接Q1的c极；三极管Q1的e极与Q2的e极相连，连接点连接到变压器的原边的主电路的第一接线柱；Q2的c极与电阻R4的一端相连，电阻R4的另一端接地；电容C4一端接变压器的原边的主电路的第二接线柱，另一端接地。

变压器副边为至少两路相互隔离的完全相同的输出电压电路，提供至少两路隔离的驱动输出电压；每一路输出电压电路均包含倍压整流电路及分压电路。

每一路输出电压电路中的倍压整流电路包括3个电容C6、C7、C8，2个普通二极管D2、D3；每一路中的分压电路包括一个稳压二极管D4和电阻R9；连接方式具体为：电容C6一端接变压器副边的同名端，另一端同时连接D2的阳极、C7 、C8的一端、D3的阴极；D2的阴极、C7的另一端连在一起为输出的直流电源的正极；D3的阳极、C8的另一端连在一起，并与变压器副边的异名端连接作为输出的直流电源的负极；稳压二极管D4并联在D2，C7的两端，其中D4的阳极与D2的阳极相连接，电阻R9并联在D3，C8的两端。

在上述电路中I为推挽三极管对管的PWM驱动电路，为三极管提供恒定的开关频率控制信号。II为不对称半桥电路，也是变压器原边的主电路。III为变压器隔离后的副边电路，副边电路为相互隔离的两路相同电路，将变压器副边脉冲电压倍压整流为直流电压。VI为分压电路，稳压管和电阻将直流电压分为16V和-10V，稳压管与电阻的连接点为参考点VE。

进一步地，所述变压器所用磁环为LP3磁环。

虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但它们并不是用来限定本发明的，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明之精神和范围内，自当可作各种变化或润饰，因此本发明的保护范围应当以本申请的权利要求保护范围所界定的为准。

Claims (2)

1.一种带隔离的驱动内置电源，其特征在于：包括依次连接的推挽三极管对管的PWM驱动电路、不对称半桥电路、倍压整流电路及分压电路；

所述推挽三极管对管的PWM驱动电路包括PWM控制芯片UC3845，电阻R2、R3、R5、R6、R7、R8，电容C2、C3、C5与二极管D1；所述PWM控制芯片UC3845的1脚接R7的一端，R7的另一端接地；所述PWM控制芯片UC3845的2脚接R8的一端，R8的另一端接地；UC3845的3脚接R5的一端，R5的另一端接地；所述PWM控制芯片UC3845的8脚接R6的一端，R6的另一端接电容C5，电容C5的另一端接地；R6与C5的连接点接到UC3845的4脚；所述PWM控制芯片UC3845的5脚接地，PWM控制芯片UC3845的7脚接电源，PWM控制芯片UC3845的6脚同时连接电阻R2、C3、D1的一端，D1的另一端接地，R2与C3的另一端接到不对称半桥电路中，同时R2与C3的另一端接R3的一端，R3的另一端接地；电容C2的一端接电源，另一端接地；

所述不对称半桥电路包括一对三极管对管Q1、Q2，电阻R1、R4,电容C1、C4；其中三极管Q1为NPN三极管；三极管Q2为PNP三极管；

所述Q1、Q2的基极均与所述推挽三极管对管的PWM驱动电路中的R2与C3的另一端相连；电容C1的一端接电源，另一端接地；电阻R1的一端接电源，另一端接Q1的c极；三极管Q1的e极与Q2的e极相连，连接点连接到变压器的原边的主电路的第一接线柱；Q2的c极与电阻R4的一端相连，电阻R4的另一端接地；电容C4一端接变压器的原边的主电路的第二接线柱，另一端接地；

变压器副边为至少两路相互隔离的完全相同的输出电压电路，提供至少两路隔离的驱动输出电压；每一路输出电压电路均包含倍压整流电路及分压电路；

每一路输出电压电路中的倍压整流电路包括3个电容C6、C7、C8，2个普通二极管D2、D3；每一路中的分压电路包括一个稳压二极管D4和电阻R9；连接方式具体为：电容C6一端接变压器副边的同名端，另一端同时连接D2的阳极、C7 、C8的一端、D3的阴极；D2的阴极、C7的另一端连在一起为输出的直流电源的正极；D3的阳极、C8的另一端连在一起，并与变压器副边的异名端连接作为输出的直流电源的负极；稳压二极管D4并联在D2，C7的两端，其中D4的阳极与D2的阳极相连接，电阻R9并联在D3，C8的两端。

2.根据权利要求1所述的一种带隔离的驱动内置电源，其特征在于：所述变压器所用磁环为LP3磁环。