CN211579951U - 一种三电平驱动信号逻辑互锁电路 - Google Patents
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Abstract
一种三电平驱动信号逻辑互锁电路，包括PWM信号接收电路、第一级非门电路、第二级非门电路、第一级与门电路、第二级与门电路和三电平逆变器电路，其特征是第一级非门电路的输出端分别与第一级与门的输入端、第二级非门电路的输入端电连接，所述第二级非门电路的输出端与第一级与门电路其中一路的输入端电连接，所述第一级与门电路的输入端设置有两路输入信号，第一级与门电路的输出端与第二级与门电路的输入端电连接；将三电平逆变器驱动电路第一路到第四路开关管的四路驱动控制信号逻辑进行了完整的信号逻辑控制，可有效的避免因前级驱动信号错误导致的三电平逆变器主电路错误开通、导致器件损坏的问题，提高了系统的可靠性。
Description
技术领域
本实用新型涉及三电平逆变器技术领域，尤其涉及一种三电平驱动信号逻辑互锁电路。
背景技术
中点箝位型(Neutral Point Clamped)三电平逆变器，其整流后的母线电压经两组相串联的电解电容滤波，两组电容的连接点即为三电平电路的中心点，该点与逆变器中每相两个快恢复二极管的连接点相连，构成三电平二极管中点电压钳位电路。三电平逆变器输出电压比两电平电路具有更小的du/dt和THD, 无需采用高压器件，采用低电压器件实现一定电压等级的中压传动应用。
但由于三电平逆变器主回路功率开关器件数量的增加，对于功率开关器件的开关顺序有着严格的要求，三电平逆变器三相输出电路中其中一路输出主回路电路如图2所示，该输出电路由V1～V4四个开关管组成。V1～V4四路开关管控制逻辑上要求开关管V1驱动信号与开关管V3的驱动信号互反，开关管V2驱动信号与开关管V4的驱动信号互反；开关管V1驱动信号必须在开关管V2的驱动信号为高电平时才能够输入高电平小，开关管V4驱动信号必须在开关管V3的驱动信号高电平时才能够为高电平。一旦出现三电平电路驱动信号输入错误，则会导致三电平逆变器主回路功率器件因过压、过流因素损坏。
发明内容
为了解决上述上述三电平逆变器驱动电路应用时出现驱动信号逻辑错误问题，本实用新型提供了一种三电平驱动信号逻辑互锁电路，按照三电平电路驱动信号的逻辑要求，对4路PWM信号进行逻辑处理，保证三电平电路4路输出驱动信号PWM的逻辑正确性，即使在输入信号逻辑错误时，可有效避免三电平电路的功率器件开通，避免由于错误的开通导致功率器件损坏，提高系统可靠性。为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：一种三电平驱动信号逻辑互锁电路，包括PWM信号接收电路、第一级非门电路、第二级非门电路、第一级与门电路、第二级与门电路和三电平逆变器电路，所述PWM信号接收电路接收上级控制器传递过来的四路PWM驱动信号，该驱动信号设置为低电平有效，所述第一级非门电路的输入端与PWM信号接收电路的输出端电连接，对信号进行整形及逻辑取反处理，第一级非门电路的输出端分别与第一级与门的输入端、第二级非门电路的输入端电连接，所述第二级非门电路的输出端与第一级与门电路其中一路的输入端电连接，所述第一级与门电路的输入端设置有两路输入信号，第一路输入信号为第一级非门输出端的信号，第二路输入信号为第二级非门电路输出端的信号，第一级与门电路的输出端与第二级与门电路的输入端电连接，第二级与门电路的输出端与三电平逆变器电路的四路IGBT控制极电连接，IGBT控制极的输出端信号设置为高电平有效。
进一步地，第一级与门电路包括四个支路，第二级与门电路包括四个支路，第一级与门电路支路Ⅰ和支路Ⅱ的输出信号分别作为第二级与门电路的支路Ⅰ的两路输入信号，第一级与门电路支路Ⅱ的输出信号作为第二级与门电路支路Ⅱ的输入信号，第一级与门电路支路Ⅲ的输出信号作为第二级与门电路支路Ⅲ的输入信号，第一级与门电路支路Ⅲ和支路Ⅳ的输出信号作为第二级与门电路支路Ⅳ的两路输入信号。
进一步地，三电平逆变器电路还包括两条支路驱动信号逻辑互锁电路，所述三条支路驱动信号逻辑互锁电路设置为相同的结构。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：将三电平逆变器驱动电路第一路到第四路开关管的四路驱动控制信号逻辑进行了完整的信号逻辑控制，可有效的避免因前级驱动信号错误导致的三电平逆变器主电路错误开通、导致器件损坏的问题，提高了系统的可靠性。
附图说明
以下结合附图对本实用新型做进一步详细描述。
附图1是本实用新型的结构示意图；
附图2是现有技术的结构示意图。
具体实施方式
为了使本领域技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图1 及具体实施例对本实用新型作进一步的说明。
如附图1所示，一种三电平驱动信号逻辑互锁电路，包括PWM信号接收电路、第一级非门电路、第二级非门电路、第一级与门电路、第二级与门电路和三电平逆变器电路，所述PWM信号接收电路接收上级控制器传递过来的四路 PWM驱动信号，分别设置为信号接收电路输出端V11、V21、V31和V41，该驱动信号设置为低电平有效。
所述信号接收电路输出端V11连接第一级非门电路N1的输入端，对信号进行整形及逻辑取反处理；所述第一级非门N1的输出端分为两部分，所述第一部分输出端接第一级与门N9的一路输入端，第二部分输出端接第二级非门电路 N6的输入端；第二级非门电路N6的输出端接第一级与门电路N10的一路输入端。
所述信号接收电路输出端V21连接第一级非门电路N3的输入端，对信号进行整形及逻辑取反处理；所述第一级非门N3的输出端分为两部分，所述第一部分输出端接第一级与门N11的一路输入端，第二部分输出端接第二级非门电路N8的输入端；第二级非门电路N8的输出端接第一级与门电路N12的一路输入端。
所述信号接收电路输出端V31连接第一级非门电路N2的输入端，对信号进行整形及逻辑取反处理；所述第一级非门N2的输出端分为两部分，所述第一部分输出端接第一级与门N10的一路输入端，第二部分输出端接第二级非门电路N5的输入端；第二级非门电路N5的输出端接第一级与门电路N9的一路输入端。
所述信号接收电路输出端V41连接第一级非门电路N4的输入端，对信号进行整形及逻辑取反处理；所述第一级非门N4的输出端分为两部分，所述第一部分输出端接第一级与门N12的一路输入端，第二部分输出端接第二级非门电路N7的输入端；第二级非门电路N7的输出端接第一级与门电路N11的一路输入端。
第一级与门电路N9、N10、N11和N12输出端的信号逻辑性关系为：
所述第一级与门电路N9、N10、N11和N12的输出端信号作为第二级与门电路N13、N14、N15和N16的输入端信号，其中第一级与门电路N9、N12仅提供一路输出端信号，第一级与门电路N10、N11各提供两路输出端信号。
所述第一级与门电路N9的输出端信号作为第二级与门电路N13的第一路输入信号。第一级与门电路N11的第一路输出端信号作为第二级与门电路N13 的第二路输入信号。所述第二级与门电路N13的输出端信号作为三电平桥臂第一路开关管V1的控制极驱动信号，该信号为高电平有效。
所述第一级与门电路N11的第二路输出端信号作为第二级与门电路N14的两路输入信号。所述第二级与门电路N14的输出端信号作为三电平桥臂第二路开关管V2的控制极驱动信号，该信号为高电平有效。
所述第一级与门电路N12的输出端信号作为第二级与门电路N16的第一路输入信号。第一级与门电路N10的第一路输出端信号作为第二级与门电路N16 的第二路输入信号。所述第二级与门电路N16的输出端信号作为三电平桥臂第四路开关管V4的控制极驱动信号，该信号为高电平有效。
所述第一级与门电路N10的第二路输出端信号作为第二级与门电路N15的两路输入信号。所述第二级与门电路N15的输出端信号作为三电平桥臂第三路开关管V3的控制极驱动信号，该信号为高电平有效。
所述第二级与门电路N13、N14、N15和N16的输出端信号逻辑性关系为：
本实用新型的工作原理：举例说明，当正常逻辑时V11、V21、V31、V41 (低电平有效)的一种正常状态值为0、0、1、1，对应的V1、V2、V3、V4(高电平有效)信号为1、1、0、0；若V21信号电平缺失时，由于电路板内部上拉电路设计，V21电平变为1，V11、V21、V31、V41(低电平有效)的状态值为 0、1、1、1，对应的V1、V2、V3、V4(高电平有效)信号为0、0、0、0。一路信号出现错误，其余4路信号全部变为关断，确保不会因信号错误导致错误开通。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：将三电平逆变器驱动电路第一路到第四路开关管的四路驱动控制信号逻辑进行了完整的信号逻辑控制，可有效的避免因前级驱动信号错误导致的三电平逆变器主电路错误开通、导致器件损坏的问题，提高了系统的可靠性。
利用本实用新型所述的技术方案，或本领域的技术人员在本实用新型技术方案的启发下，设计出类似的技术方案，而达到上述技术效果的，均是落入本实用新型的保护范围。
Claims (2)
1.一种三电平驱动信号逻辑互锁电路，包括PWM信号接收电路、第一级非门电路、第二级非门电路、第一级与门电路、第二级与门电路和三电平逆变器电路，其特征是所述PWM信号接收电路接收上级控制器传递过来的四路PWM驱动信号，所述第一级非门电路的输入端与PWM信号接收电路的输出端电连接，第一级非门电路的输出端分别与第一级与门的输入端、第二级非门电路的输入端电连接，所述第二级非门电路的输出端与第一级与门电路其中一路的输入端电连接，所述第一级与门电路的输入端设置有两路输入信号，第一路输入信号为第一级非门输出端的信号，第二路输入信号为第二级非门电路输出端的信号，第一级与门电路的输出端与第二级与门电路的输入端电连接，第二级与门电路的输出端与三电平逆变器电路的四路IGBT控制极电连接。
2.根据权利要求1所述的三电平驱动信号逻辑互锁电路，其特征是第一级与门电路包括四个支路，第二级与门电路包括四个支路，第一级与门电路支路Ⅰ和支路Ⅱ的输出信号分别作为第二级与门电路的支路Ⅰ的两路输入信号，第一级与门电路支路Ⅱ的输出信号作为第二级与门电路支路Ⅱ的输入信号，第一级与门电路支路Ⅲ的输出信号作为第二级与门电路支路Ⅲ的输入信号，第一级与门电路支路Ⅲ和支路Ⅳ的输出信号作为第二级与门电路支路Ⅳ的两路输入信号。
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| CN201922347694.7U CN211579951U (zh) | 2019-12-24 | 2019-12-24 | 一种三电平驱动信号逻辑互锁电路 |
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|---|---|---|---|---|
| CN116707336A (zh) * | 2023-08-03 | 2023-09-05 | 鹏元晟高科技股份有限公司 | 三电平逆变逐波限流电路及电源装置 |
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| CN116707336B (zh) * | 2023-08-03 | 2024-02-20 | 鹏元晟高科技股份有限公司 | 三电平逆变逐波限流电路及电源装置 |
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