CN212750071U - 一种用于igbt驱动信号传输的光电转换装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于IGBT驱动信号传输的光电转换装置，该装置包括电源滤波电路、电压转换电路、脉冲信号转换电路、故障信号转换电路，所述电源滤波电路分别与电压转换电路、脉冲信号转换电路和故障信号转换电路的电源端连接，所述电压转换电路将电压降低后与脉冲信号转换电路的低电压电源端连接，所述脉冲信号转换电路将控制器发出的光脉冲信号进行反相与整形后送至IGBT的驱动电路。本实用新型解决了目前的驱动脉冲信号采用传输线路进行传输，在传输过程中，干扰源会通过传输线路的寄生电容和寄生电感对脉冲信号造成干扰，有可能会造成IGBT的误导通，造成短路而损坏器件的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及IGBT驱动信号传输技术领域，特别涉及一种用于IGBT驱动信号传输的光电转换装置。
背景技术
随着IGBT技术的发展，IGBT已作为主流功率器件广泛应用于工业、 电网、交通、航空航天等领域。驱动信号是由控制器发出用于驱动IGBT工作的信号，驱动脉冲信号在传输过程中，若传输线路较长，干扰源会通过传输线路的寄生电容和寄生电感对脉冲信号造成干扰，有可能会造成IGBT的误导通，造成短路而损坏器件。
实用新型内容
针对上述技术问题，本实用新型提供了一种用于IGBT驱动信号传输的光电转换装置，能够避免目前的驱动脉冲信号采用传输线路进行传输，在传输过程中，干扰源会通过传输线路的寄生电容和寄生电感对脉冲信号造成干扰，有可能会造成IGBT的误导通，造成短路而损坏器件的问题。
为了实现上述目的，本实用新型的技术方案具体如下：
一种用于IGBT驱动信号传输的光电转换装置，包括电源滤波电路、电压转换电路、脉冲信号转换电路、故障信号转换电路，所述电源滤波电路分别与电压转换电路、脉冲信号转换电路和故障信号转换电路的电源端连接，所述电压转换电路将电压降低后与脉冲信号转换电路的低电压电源端连接，所述脉冲信号转换电路将控制器发出的光脉冲信号进行反相与整形后送至IGBT的驱动电路，所述故障信号转换电路将IGBT的驱动电路送出的故障电信号转换为光信号送至调节器。
所述电源滤波电路包括电容C3，所述电容C3与电源连接，所述电容C3上并联电容C5。
所述电容C5上并联电源指示电路，所述电源指示电路包括电阻R8和发光二极管V2，所述电阻R8与发光二极管V2串联。
所述电压转换电路包括电阻R6、R7和稳压管V1，所述电阻R6一端与电源连接，所述电阻R6另一端依次与R7和稳压管V1串联，所述稳压管V1上并联电容C6，所述电容C6上并联电容C4。
所述脉冲信号转换电路包括第一接收子电路和带反相器的施密特触发器U4，所述第一接收子电路与带反相器的施密特触发器U4连接，所述第一接收子电路的电源端与所述电源滤波电路连接，所述第一接收子电路的低压电源端与所述电压转换电路连接，所述带反相器的施密特触发器U4的电源端与所述电源滤波电路连接，所述带反相器的施密特触发器U4的电源端上连接有去耦电容C10，所述带反相器的施密特触发器U4与IGBT的驱动电路连接。
所述第一接收子电路包括光纤接收器U2、电容C1和电阻R4，所述光纤接收器U2上电容C1连接，所述电容C1与所述电压转换电路连接，所述光纤接收器U2通过电阻R4与所述电源滤波电路连接，所述光纤接收器U2与所述带反相器的施密特触发器U4连接。
所述第一接收子电路上还连接有第一脉冲指示电路，所述第一脉冲指示电路包括三极管Q1、发光二极管V3和电阻R11，所述三极管Q1的基极与所述第一接收子电路连接，所述三极管Q1的集电极通过电阻R11与所述电源滤波电路连接，所述三极管Q1的发射极与发光二极管V3连接。
所述脉冲信号转换电路还包括第二接收子电路，所述第二接收子电路包括光纤接收器U3、电容C2和电阻R5，所述光纤接收器U3上电容C2连接，所述电容C2与所述电压转换电路连接，所述光纤接收器U3通过电阻R5与所述电源滤波电路连接，所述光纤接收器U3与所述带反相器的施密特触发器U4连接。
所述第二接收子电路上还连接有第二脉冲指示电路，所述第二脉冲指示电路包括三极管Q2、发光二极管V4和电阻R12，所述三极管Q2的基极与所述第一接收子电路连接，所述三极管Q2的集电极通过电阻R12与所述电源滤波电路连接，所述三极管Q2的发射极与发光二极管V4连接。
所述故障信号转换电路包括电阻R1和光纤接收器U1，所述光纤接收器U1通过电阻R1与所述电源滤波电路连接，所述光纤接收器U1将IGBT的驱动电路送出的故障电信号转换为光信号送至调节器。
本实用新型的有益效果是：本实用新型通过电源滤波电路对接入电源进行滤波处理之后分别接入电压转换电路、脉冲信号转换电路和故障信号转换电路，由于脉冲信号转换电路中需要低电压电源的输入，因此，通过电压转换电路将电源电压转换为低电压电源接入脉冲信号转换电路中，在进行驱动信号传输时，脉冲信号转换电路将控制器发出的光脉冲信号进行反相与整形后送至IGBT的驱动电路，实现驱动信号的光电传输，而当IGBT的驱动电路出现故障时，故障信号转换电路将IGBT的驱动电路送出的故障电信号转换为光信号送至调节器，因此，本实用新型实现了控制系统与驱动电路之间的光纤信号传输，有效的解决了主电路与控制电路之间的隔离问题，极大的降低了电磁干扰影响，实现了脉冲信号的长距离传输。其中，电源滤波电路包括电容C3和电容C5，电源经过电容C3和C5滤波后，送至其他电路，为了能够实时显示供电电源是否正常，电容C5上并联电源指示电路，电压转换电路包括电阻R6、R7和稳压管V1，利用电阻R6、R7和稳压管V1将电源电压转换为脉冲信号转换电路所需的低电压，而电容C4、电容C6可以起到滤波作用，脉冲信号转换电路包括第一接收子电路和带反相器的施密特触发器U4，第一接收子电路得到反相的电脉冲信号后，送至带反相器的施密特触发器U4,经过U4的反相与整形后，将得到的脉冲信号送至驱动电路，为了可以实时显示脉冲是否正常输出，第一接收子电路上还连接有第一脉冲指示电路，为了提高工作效率，脉冲信号转换电路还包括第二接收子电路，实现两个接受子电路共同工作，为了可以实时显示脉冲是否正常输出，第二接收子电路上还连接有第二脉冲指示电路，故障信号转换电路包括电阻R1和光纤接收器U1，当IGBT在发生故障时，驱动电路送出的故障电信号，经过电阻R1与光纤接收器U1组成的转换电路转换为光信号送至调节器。
附图说明
图1是本实用新型的电源滤波电路的原理图；
图2是本实用新型的电压转换电路的原理图；
图3是本实用新型的脉冲信号转换电路的原理图；
图4是本实用新型的故障信号转换电路的原理图。
具体实施方式
如图1-图4所示，一种用于IGBT驱动信号传输的光电转换装置，包括电源滤波电路、电压转换电路、脉冲信号转换电路、故障信号转换电路，所述电源滤波电路分别与电压转换电路、脉冲信号转换电路和故障信号转换电路的电源端连接，所述电压转换电路将电压降低后与脉冲信号转换电路的低电压电源端连接，所述脉冲信号转换电路将控制器发出的光脉冲信号进行反相与整形后送至IGBT的驱动电路，所述故障信号转换电路将IGBT的驱动电路送出的故障电信号转换为光信号送至调节器，电源滤波电路包括电容C3，所述电容C3与电源连接，所述电容C3上 并联电容C5，电容C5上并联电源指示电路，所述电源指示电路包括电阻R8和发光二极管V2，所述电阻R8与发光二极管V2串联，电压转换电路包括电阻R6、R7和稳压管V1，所述电阻R6一端与电源连接，所述电阻R6另一端依次与R7和稳压管V1串联，所述稳压管V1上并联电容C6，所述电容C6上并联电容C4，脉冲信号转换电路包括第一接收子电路和带反相器的施密特触发器U4，所述第一接收子电路与带反相器的施密特触发器U4连接，所述第一接收子电路的电源端与所述电源滤波电路连接，所述第一接收子电路的低压电源端与所述电压转换电路连接，所述带反相器的施密特触发器U4的电源端与所述电源滤波电路连接，所述带反相器的施密特触发器U4的电源端上连接有去耦电容C10，所述带反相器的施密特触发器U4与IGBT的驱动电路连接，第一接收子电路包括光纤接收器U2、电容C1和电阻R4，所述光纤接收器U2上电容C1连接，所述电容C1与所述电压转换电路连接，所述光纤接收器U2通过电阻R4与所述电源滤波电路连接，所述光纤接收器U2与所述带反相器的施密特触发器U4连接，第一接收子电路上还连接有第一脉冲指示电路，所述第一脉冲指示电路包括三极管Q1、发光二极管V3和电阻R11，所述三极管Q1的基极与所述第一接收子电路连接，所述三极管Q1的集电极通过电阻R11与所述电源滤波电路连接，所述三极管Q1的发射极与发光二极管V3连接，脉冲信号转换电路还包括第二接收子电路，所述第二接收子电路包括光纤接收器U3、电容C2和电阻R5，所述光纤接收器U3上电容C2连接，所述电容C2与所述电压转换电路连接，所述光纤接收器U3通过电阻R5与所述电源滤波电路连接，所述光纤接收器U3与所述带反相器的施密特触发器U4连接，第二接收子电路上还连接有第二脉冲指示电路，所述第二脉冲指示电路包括三极管Q2、发光二极管V4和电阻R12，所述三极管Q2的基极与所述第一接收子电路连接，所述三极管Q2的集电极通过电阻R12与所述电源滤波电路连接，所述三极管Q2的发射极与发光二极管V4连接，故障信号转换电路包括电阻R1和光纤接收器U1，所述光纤接收器U1通过电阻R1与所述电源滤波电路连接，所述光纤接收器U1将IGBT的驱动电路送出的故障电信号转换为光信号送至调节器。
本实用新型在使用时，采用15V电源供电，15V电源经过电容C3和C5滤波后，送至其他电路，电阻R8和发光二极管V2组成的电源指示电路可以实时显示供电电源是否正常，电压转换电路利用电阻R6、R7和稳压管V1将15V电压转换为脉冲信号转换电路所需的5V电压，C4、C6起到滤波作用，脉冲信号转换电路中，控制器发出的光脉冲信号经过光纤接收器U2、电容C1和电阻R4组成的接收电路后得到反相的电脉冲信号后，送至带反相器的施密特触发器U4,经过U4的反相与整形后，将得到的脉冲信号送至驱动电路，而三极管Q1、发光二极管V3、电阻R11组成的脉冲指示电路可以实时显示脉冲是否正常输出，光纤接收器U3、电容C2、电阻R5组成第二接收子电路，三极管Q2、发光二极管V4、电阻R12组成此路脉冲的指示电路，原理同第一路，故障信号转换电路中，IGBT在发生故障时，驱动电路送出的故障电信号，经过电阻R1与光纤接收器U1组成的转换电路转换为光信号送至调节器。
以上仅为本实用新型的实施例而已，非因此局限本实用新型的专利保护范围。除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型的保护范围内。
Claims (10)
1.一种用于IGBT驱动信号传输的光电转换装置，其特征在于：包括电源滤波电路、电压转换电路、脉冲信号转换电路、故障信号转换电路，所述电源滤波电路分别与电压转换电路、脉冲信号转换电路和故障信号转换电路的电源端连接，所述电压转换电路将电压降低后与脉冲信号转换电路的低电压电源端连接，所述脉冲信号转换电路将控制器发出的光脉冲信号进行反相与整形后送至IGBT的驱动电路，所述故障信号转换电路将IGBT的驱动电路送出的故障电信号转换为光信号送至调节器。
2.根据权利要求1所述的一种用于IGBT驱动信号传输的光电转换装置，其特征在于：所述电源滤波电路包括电容C3，所述电容C3与电源连接，所述电容C3上并联电容C5。
3.根据权利要求2所述的一种用于IGBT驱动信号传输的光电转换装置，其特征在于：所述电容C5上并联电源指示电路，所述电源指示电路包括电阻R8和发光二极管V2，所述电阻R8与发光二极管V2串联。
4.根据权利要求1所述的一种用于IGBT驱动信号传输的光电转换装置，其特征在于：所述电压转换电路包括电阻R6、R7和稳压管V1，所述电阻R6一端与电源连接，所述电阻R6另一端依次与R7和稳压管V1串联，所述稳压管V1上并联电容C6，所述电容C6上并联电容C4。
5.根据权利要求1所述的一种用于IGBT驱动信号传输的光电转换装置，其特征在于：所述脉冲信号转换电路包括第一接收子电路和带反相器的施密特触发器U4，所述第一接收子电路与带反相器的施密特触发器U4连接，所述第一接收子电路的电源端与所述电源滤波电路连接，所述第一接收子电路的低压电源端与所述电压转换电路连接，所述带反相器的施密特触发器U4的电源端与所述电源滤波电路连接，所述带反相器的施密特触发器U4的电源端上连接有去耦电容C10，所述带反相器的施密特触发器U4与IGBT的驱动电路连接。
6.根据权利要求5所述的一种用于IGBT驱动信号传输的光电转换装置，其特征在于：所述第一接收子电路包括光纤接收器U2、电容C1和电阻R4，所述光纤接收器U2上电容C1连接，所述电容C1与所述电压转换电路连接，所述光纤接收器U2通过电阻R4与所述电源滤波电路连接，所述光纤接收器U2与所述带反相器的施密特触发器U4连接。
7.根据权利要求5或6所述的一种用于IGBT驱动信号传输的光电转换装置，其特征在于：所述第一接收子电路上还连接有第一脉冲指示电路，所述第一脉冲指示电路包括三极管Q1、发光二极管V3和电阻R11，所述三极管Q1的基极与所述第一接收子电路连接，所述三极管Q1的集电极通过电阻R11与所述电源滤波电路连接，所述三极管Q1的发射极与发光二极管V3连接。
8.根据权利要求5所述的一种用于IGBT驱动信号传输的光电转换装置，其特征在于：所述脉冲信号转换电路还包括第二接收子电路，所述第二接收子电路包括光纤接收器U3、电容C2和电阻R5，所述光纤接收器U3上电容C2连接，所述电容C2与所述电压转换电路连接，所述光纤接收器U3通过电阻R5与所述电源滤波电路连接，所述光纤接收器U3与所述带反相器的施密特触发器U4连接。
9.根据权利要求8所述的一种用于IGBT驱动信号传输的光电转换装置，其特征在于：所述第二接收子电路上还连接有第二脉冲指示电路，所述第二脉冲指示电路包括三极管Q2、发光二极管V4和电阻R12，所述三极管Q2的基极与所述第一接收子电路连接，所述三极管Q2的集电极通过电阻R12与所述电源滤波电路连接，所述三极管Q2的发射极与发光二极管V4连接。
10.根据权利要求1所述的一种用于IGBT驱动信号传输的光电转换装置，其特征在于：所述故障信号转换电路包括电阻R1和光纤接收器U1，所述光纤接收器U1通过电阻R1与所述电源滤波电路连接，所述光纤接收器U1将IGBT的驱动电路送出的故障电信号转换为光信号送至调节器。
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