CN209267429U - 一种逆变器驱动电路 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种逆变器驱动电路，包括信号缓冲芯片、三相的上桥驱动光耦和三相的下桥驱动光耦，其中对三相中的任一相均有：信号缓冲芯片对应该相的上桥信号输出端与该相对应的上桥驱动光耦的正输入端、该相对应的下桥驱动光耦的负输入端均连接，并输出该相的上桥信号；信号缓冲芯片对应该相的下桥信号输出端与该相对应的上桥驱动光耦的负输入端、该相对应的下桥驱动光耦的正输入端均相连，并输出该相的下桥信号。由于本申请中同一相的上桥驱动光耦和下桥驱动光耦均与同一相的上桥信号输出端以及下桥信号输出端连接，从而同一相的控制信号以差分信号的形式引入上桥驱动光耦和下桥驱动光耦，抗干扰性能得到提升，避免了上下桥直通短路的情况出现。

Description

一种逆变器驱动电路

技术领域

本实用新型涉及电力电子技术领域，特别涉及一种逆变器驱动电路。

背景技术

随着国家节能减排的推进以及电力电子器件的发展，逆变器被广泛应用于生活、通讯、交通、机械装备、电力系统和传动领域，是一种将工频电压转换为其他频率、电压恒定的交流电，用来控制电机转矩和转速或进行电力并网的装置。

其中逆变器的设计中最关心的是IGBT的驱动设计安全余量是否足够，如图1所示(仅以一相的连线作为示例解释)，现有的大功率IGBT的驱动电路的上下桥驱动相互独立，当同一桥臂的IGBT上下桥直通会触发整机短路保护，如果短时间出现多次短路保护异常会导致整个IGBT模组会烧毁，控制器损坏甚至会影响整个工厂的安全，所以产品设计必须加入死区时间。对于产品性能来看死区时间当然越小越好，但考虑到安全余量，最小死区时间无法实现。

因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是目前本领域技术人员需要解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种逆变器驱动电路，以避免同一桥臂的上下桥直通的情况发生。其具体方案如下：

一种逆变器驱动电路，包括信号缓冲芯片、三相的上桥驱动光耦和三相的下桥驱动光耦，其中对所述三相中的任一相均有：

所述信号缓冲芯片对应该相的上桥信号输出端与该相对应的所述上桥驱动光耦的正输入端、该相对应的所述下桥驱动光耦的负输入端均连接，并输出该相的上桥信号；

所述信号缓冲芯片对应该相的下桥信号输出端与该相对应的所述上桥驱动光耦的负输入端、该相对应的所述下桥驱动光耦的正输入端均相连，并输出该相的下桥信号。

优选的，对所述三相中的任一相均有：

所述信号缓冲芯片对应该相的上桥信号输出端通过上桥缓冲器与该相对应的所述上桥驱动光耦的正输入端、该相对应的所述下桥驱动光耦的负输入端均连接；

所述信号缓冲芯片对应该相的下桥信号输出端通过与该相对应的所述上桥驱动光耦的负输入端、该相对应的所述下桥驱动光耦的正输入端均相连。

优选的，所述三相中任一相均还包括第一电阻和第二电阻，其中：

所述上桥驱动光耦的正输入端通过所述第一电阻与所述下桥驱动光耦的负输入端连接；

所述下桥驱动光耦的正输入端通过所述第二电阻与所述上桥驱动光耦的负输入端连接。

优选的，所述信号缓冲芯片具体为包括使能信号引脚的所述信号缓冲芯片。

优选的，所述信号缓冲芯片的使能信号引脚与MCU连接。

优选的，所述信号缓冲芯片对应所述三相的上桥信号输入端和下桥信号输入端均与所述MCU连接。

优选的，对所述三相中的任一相均有：

所述上桥驱动光耦的输出端输出对应所在相的上桥驱动信号；

所述下桥驱动光耦的输出端输出对应所在相的下桥驱动信号。

本实用新型公开了一种逆变器驱动电路，包括信号缓冲芯片、三相的上桥驱动光耦和三相的下桥驱动光耦，其中对所述三相中的任一相均有：所述信号缓冲芯片对应该相的上桥信号输出端与该相对应的所述上桥驱动光耦的正输入端、该相对应的所述下桥驱动光耦的负输入端均连接，并输出该相的上桥信号；所述信号缓冲芯片对应该相的下桥信号输出端与该相对应的所述上桥驱动光耦的负输入端、该相对应的所述下桥驱动光耦的正输入端均相连，并输出该相的下桥信号。由于本申请中同一相的上桥驱动光耦和下桥驱动光耦均与同一相的上桥信号输出端以及下桥信号输出端连接，从而同一相的控制信号以差分信号的形式引入上桥驱动光耦和下桥驱动光耦，抗干扰性能得到提升；如果MCU发生异常或死区时间余量不足，导致同一相的上桥信号输出端输出的上桥信号和下桥信号输出端输出的下桥信号均为高电平，由于进入同一相的上桥驱动光耦和下桥驱动光耦的信号为差分信号，不会出现该相的上桥驱动光耦和下桥驱动光耦均输出高电平的情况，避免了上下桥直通短路的情况出现。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为现有技术中一种逆变器驱动电路的结构拓扑图：

图2为本实用新型实施例中一种逆变器驱动电路的结构拓扑图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型实施例公开了一种逆变器驱动电路，包括信号缓冲芯片、三相的上桥驱动光耦和三相的下桥驱动光耦，其中对所述三相中的任一相均有：

所述信号缓冲芯片对应该相的上桥信号输出端与该相对应的所述上桥驱动光耦的正输入端、该相对应的所述下桥驱动光耦的负输入端均连接，并输出该相的上桥信号；

所述信号缓冲芯片对应该相的下桥信号输出端与该相对应的所述上桥驱动光耦的负输入端、该相对应的所述下桥驱动光耦的正输入端均相连，并输出该相的下桥信号。

其中，信号缓冲芯片用于放大电流，增加驱动能力，避免MCU

(Microprogrammed Control Unit，微程序控制器)发热，解决MCU驱动能力有限的问题；上桥驱动光耦和下桥驱动光耦除了进行光耦高压隔离，也有放大电流的作用，一般可以将电流放大至1A左右。

进一步的，可以在信号缓冲芯片与驱动光耦之间添加预设时间参数的缓冲器，来进一步提高逆变器的稳定性和效率。

具体的，对所述三相中的任一相均有：

所述信号缓冲芯片对应该相的上桥信号输出端通过上桥缓冲器与该相对应的所述上桥驱动光耦的正输入端、该相对应的所述下桥驱动光耦的负输入端均连接；

所述信号缓冲芯片对应该相的下桥信号输出端通过与该相对应的所述上桥驱动光耦的负输入端、该相对应的所述下桥驱动光耦的正输入端均相连。

可以理解的是，在常规线路的衔接中，所述三相中任一相均还包括第一电阻和第二电阻，其中：

所述上桥驱动光耦的正输入端通过所述第一电阻与所述下桥驱动光耦的负输入端连接；

所述下桥驱动光耦的正输入端通过所述第二电阻与所述上桥驱动光耦的负输入端连接。

图2为以某一相为例的电路拓扑图，其余两相的接线与之类似。其中，信号缓冲芯片U1对应该相的上桥信号输入端18与该相对应的上桥驱动光耦U2的正输入端21通过第一电阻R1连接，上桥信号输入端18与该相对应的下桥驱动光耦U3的负输入端33连接；信号缓冲芯片U1对应该相的下桥信号输出端15与该相对于的上桥驱动光耦U2的负输入端23连接，同时下桥信号输出端15通过第二电阻R2与该相对于的下桥驱动光耦U3的正输入端31相连。

可以理解的是，所述信号缓冲芯片U1具体为包括使能信号引脚1和19的信号缓冲芯片。

具体的，所述信号缓冲芯片U1的使能信号引脚1和19与MCU连接。

可以理解的是，所述信号缓冲芯片对应所述三相的上桥信号输入端2/3/4和下桥信号输入端5/6/7均与所述MCU连接，上桥信号输入端2/3/4接收PWM的上桥控制信号，下桥信号输入端5/6/7接收PWM的下桥控制信号。

仍以图2中连线的这一相为例，上桥信号输入端2的上桥控制信号经过信号缓冲芯片U1的内部电路传输到上桥信号输入端18，上桥信号输入端18输出的上桥信号被分流，一路经过第一电阻R1后进入上桥驱动光耦U2的正输入端21，另一路进入下桥驱动光耦U3的负输入端33；同理，下桥信号输入端5的下桥控制信号经过信号缓冲芯片U1的内部电路传输到下桥信号输入端15，下桥信号输入端5输出的下桥信号被分流，一路经过第二电阻R2后进入下桥驱动光耦U3的正输入端31，另一路进入上桥驱动光耦U2的负输入端31。

进一步的，对所述三相中的任一相均有：

所述上桥驱动光耦的输出端输出对应所在相的上桥驱动信号；

所述下桥驱动光耦的输出端输出对应所在相的下桥驱动信号。

如图2中，上桥驱动光耦U2的输出端25输出该相的上桥驱动信号，下桥驱动光耦U3的输出端35输出该相的下桥驱动信号。

本实用新型公开了一种逆变器驱动电路，包括信号缓冲芯片、三相的上桥驱动光耦和三相的下桥驱动光耦，其中对所述三相中的任一相均有：所述信号缓冲芯片对应该相的上桥信号输出端与该相对应的所述上桥驱动光耦的正输入端、该相对应的所述下桥驱动光耦的负输入端均连接，并输出该相的上桥信号；所述信号缓冲芯片对应该相的下桥信号输出端与该相对应的所述上桥驱动光耦的负输入端、该相对应的所述下桥驱动光耦的正输入端均相连，并输出该相的下桥信号。

由于本申请中同一相的上桥驱动光耦和下桥驱动光耦均与同一相的上桥信号输出端以及下桥信号输出端连接，从而同一相的控制信号以差分信号的形式引入上桥驱动光耦和下桥驱动光耦，抗干扰性能得到提升；如果MCU发生异常或死区时间余量不足，导致同一相的上桥信号输出端输出的上桥信号和下桥信号输出端输出的下桥信号均为高电平，由于进入同一相的上桥驱动光耦和下桥驱动光耦的信号为差分信号，不会出现该相的上桥驱动光耦和下桥驱动光耦均输出高电平的情况，避免了上下桥直通短路的情况出现。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上对本实用新型所提供的一种逆变器驱动电路进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (7)

1.一种逆变器驱动电路，其特征在于，包括信号缓冲芯片、三相的上桥驱动光耦和三相的下桥驱动光耦，其中对所述三相中的任一相均有：

所述信号缓冲芯片对应该相的上桥信号输出端与该相对应的所述上桥驱动光耦的正输入端、该相对应的所述下桥驱动光耦的负输入端均连接，并输出该相的上桥信号；

所述信号缓冲芯片对应该相的下桥信号输出端与该相对应的所述上桥驱动光耦的负输入端、该相对应的所述下桥驱动光耦的正输入端均相连，并输出该相的下桥信号。

2.根据权利要求1所述逆变器驱动电路，其特征在于，对所述三相中的任一相均有：

所述信号缓冲芯片对应该相的上桥信号输出端通过上桥缓冲器与该相对应的所述上桥驱动光耦的正输入端、该相对应的所述下桥驱动光耦的负输入端均连接；

所述信号缓冲芯片对应该相的下桥信号输出端通过与该相对应的所述上桥驱动光耦的负输入端、该相对应的所述下桥驱动光耦的正输入端均相连。

3.根据权利要求1或2所述逆变器驱动电路，其特征在于，所述三相中任一相均还包括第一电阻和第二电阻，其中：

所述上桥驱动光耦的正输入端通过所述第一电阻与所述下桥驱动光耦的负输入端连接；

所述下桥驱动光耦的正输入端通过所述第二电阻与所述上桥驱动光耦的负输入端连接。

4.根据权利要求3所述逆变器驱动电路，其特征在于，

所述信号缓冲芯片具体为包括使能信号引脚的所述信号缓冲芯片。

5.根据权利要求4所述逆变器驱动电路，其特征在于，

所述信号缓冲芯片的使能信号引脚与MCU连接。

6.根据权利要求5所述逆变器驱动电路，其特征在于，

所述信号缓冲芯片对应所述三相的上桥信号输入端和下桥信号输入端均与所述MCU连接。

7.根据权利要求6所述逆变器驱动电路，其特征在于，对所述三相中的任一相均有：

所述上桥驱动光耦的输出端输出对应所在相的上桥驱动信号；

所述下桥驱动光耦的输出端输出对应所在相的下桥驱动信号。