CN2870288Y - 反激式电流型高压隔离驱动器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种反激式电流型高压隔离驱动器，它主要包括控制电路，主开关电路，变压器，电流互感器(CT)、负载，其变压器(T)为反激储能变压器。本驱动器结构简单，体积小、重量轻、造价低。用途广泛：本驱动器使用于任意电压等级的多只串、并联大功率电力电子器件的隔离驱动或者是多只串、并联大功率电力电子器件的隔离电源；用于6KV以上的隔离驱动和隔离电源。省去了高压隔离电源，工作频率范围从200Hz到200KHz。电流互感器CT副边电流上升沿≤3μs，副边电流幅度≥0.3A，占空比可调，副边电流的一致性好。

Description

反激式电流型高压隔离驱动器

技术领域：

本实用新型涉及一种电器产品，尤其涉及一种用于高电压大容量系统中的高压隔离驱动器。

背景技术：

目前，高电压大容量系统利用的GTO、IGBT、SCR等电力电子器件都是多只串联或并联组成，驱动电路必须高压隔离，信号传递利用光纤，驱动电路电源用高压电压互感器提供，这种模式驱动器的缺点是：结构复杂，造价昂贵，体积庞大。

发明内容：

为了克服高电压大容量系统现有模式驱动器造价昂贵，体积庞大的不足，本实用新型的目的是提供一种集高压隔离，信号传递功能于一体的反激式电流型高压隔离驱动器；该驱动器不仅能实现原有模式所能实现的功能，而且电路设计非常简单，造价极低，一致性好，体积小，可靠性高。

本实用新型的技术方案是以下述方式实现的：

一种反激式电流型高压隔离驱动器，它主要包括控制电路，主开关电路，变流器，电流互感器(CT)、负载，其控制电路输出端接主开关电路输入端、主开关电路输出端接反激储能变流器(T)的输入端、反激储能变流器(T)的输出端接电流互感器(CT)输入端、电流互感器(CT)输出端接负载模块，变流器(T)为反激储能变流器。

电流互感器(CT)副边电流上升沿≤3μs，副边电流幅度最低为≥0.3A。

控制电路由芯片(UC)、电阻(R₁)、电容(C₁)组成；主开关电路由反激储能变流器(T)原边绕组、MOS管(G)、电阻(R₂)组成；输出电路由反激储能变流器(T)副边绕组、二极管(D₂)，高压绝缘线(L)，电流互感器(CT)一次侧组成；电流互感器(CT)的副边经二极管(D₂)触发功率器件。

电流互感器(CT)串连个数≤30(个)。

反激储能变流器(T)由铁氧体磁芯，原、副边绕组组成，反激储能变流器(T)副边接肖特基二极管(D₂)，二极管(D₂)阴极接高压绝缘线(L)，高压绝缘线(L)通过穿芯电流互感器(CT)接反激储能变流器(T)副边绕组同名端；电流互感器(CT)副边接肖特基二极管或快恢复二极管D_2i(i＝1，2，3，……，n，n≤30)，二极管D_2i(i＝1，2，3，……，n，n≤30)接负载。

本实用新型的积极效果是：

1、本驱动器结构简单，体积小、重量轻、造价低。

2、用途广泛：本驱动器使用于任意电压等级的多只串、并联大功率电力电子器件的隔离驱动或者是多只串、并联大功率电力电子器件的隔离电源；用于6KV以上的隔离驱动或隔离电源。

3、省去了高压隔离电源，工作频率范围从200Hz到200KHz。电流互感器(CT)副边电流上升沿≤3μs，副边电流幅度≥0.3A，占空比可调，副边电流的一致性好。

附图说明：

图1为本实用新型的逻辑电路框图。

图2为本实用新型的电路原理结构示意图。

具体实施方式：

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

由图1可以看出：本实用新型的控制电路输出端接主开关电路输入端、主开关电路输出端接反激储能变流器T的输入端、反激储能变流器T的输出端接电流互感器CT输入端、电流互感器CT输出端接负载模块。

由图2可以看出：本实用新型由UC3842芯片、R₁、C₁组成控制电路，R₁一端接UC3842芯片8脚，另一端与电容C₁串联并且接UC3842芯片4脚和控制信号，电容C₁的另一端接地。主开关电路由反激储能变流器T的原边绕组，MOS管G，电阻R₂组成，反激储能变流器T的原边绕组同名端接+E，另一端接MOS管G的漏极，MOS管G的栅极接UC3842芯片的6脚，MOS管G的源极接UC3842芯片的3脚和电阻R₂一端，电阻R₂另一端接地。D₁，C₂，R₃组成吸收电路，C₂，R₃的一端并联后接+E，另一端并联后接D₁阴极，D₁阳极接MOS管G的漏极。输出电路由反激储能变流器T的副边绕组、二极管D₂，高压绝缘线L，穿芯电流互感器CT组成，反激储能变流器T的副边绕组异名端接D₂阳极，D₂阴极接高压绝缘线L，高压绝缘线L穿过电流互感器CT接储能变流器T的副边绕组同名端。电流互感器CT的副边经二极管去触发功率器件，电流互感器CT副边的一端接肖特基二极管或快恢复二极管D_2i(i＝1，2，3，……，n，n≤30)的阳极，肖特基二极管或快恢复二极管D_2i(i＝1，2，3，……，n，n≤30)的阴极接负载的一端，负载的另一端接电流互感器CT副边的另一端。驱动器的频率由R₁，C₁决定，即 $f=\frac{1.8}{R_1{C}_1},$ 反激储能变流器T由铁氧体磁芯，原副边绕组组成，负载为电力电子器件的信号控制电压或者为电力电子器件的驱动电路的供电电源。

本驱动器的工作原理过程为：当控制信号为高电平时，UC3842芯片锯齿波发生器开始工作，产生锯齿波，6脚产生触发脉冲，触发脉冲为高电平时，MOS管G导通，电流流经储能变流器T原边绕组、MOS管G、电阻R₂，电阻R₂上的电流信号反馈到UC3842芯片3脚，此时储能变流器T储能；当触发脉冲为低电平时，MOS管G关断，储存在储能变流器中的能量传递到储能变流器的副边，经过D₂整流，其脉冲电流为电流互感器CT一次侧的电流，电流互感器CT二次侧按比例产生的脉冲电流即可触发功率器件或经过滤波后为功率器件的驱动电路提供电源。

Claims (5)

1、一种反激式电流型高压隔离驱动器，它主要包括控制电路，主开关电路，变流器，电流互感器(CT)、负载，其特征在于：控制电路输出端接主开关电路输入端、主开关电路输出端接反激储能变流器(T)的输入端、反激储能变流器(T)的输出端接电流互感器(CT)输入端、电流互感器(CT)输出端接负载模块；变流器(T)为反激储能变流器。

2、根据权利要求1所述的反激式电流型高压隔离驱动器，其特征在于：电流互感器(CT)副边电流上升沿≤3μs，副边电流幅度最低为0.3A。

3、根据权利要求2所述的反激式电流型高压隔离驱动器，其特征在于：控制电路由芯片(UC)、电阻(R₁)、电容(C₁)组成；主开关电路由反激储能变流器(T)原边绕组、MOS管(G)、电阻(R₂)组成；输出电路由反激储能变流器(T)副边绕组、二极管(D₂)，高压线(L)，电流互感器(CT)一次侧组成；电流互感器(CT)的副边经二极管(D₂)触发功率器件或经整流后提供隔离驱动电源。

4、根据权利要求3所述的反激式电流型高压隔离驱动器，其特征在于：电流互感器(CT)串连个数≤30个。

5、根据权利要求4所述的反激式电流型高压隔离驱动器，其特征在于：反激储能变流器(T)由铁氧体磁芯，原、副边绕组组成，反激储能变流器(T)副边接肖特基二极管(D₂)，二极管(D₂)阴极接高压绝缘线(L)，高压绝缘线(L)通过穿芯电流互感器(CT)接反激储能变流器(T)副边绕组同名端；电流互感器(CT)副边接肖特基二极管或快恢复二极管(D_2i)i＝1，2，3，……，n，n≤30，二极管(D_2i)i＝1，2，3，……，n，n≤30接负载。

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