一種大功率高頻電源驅(qū)動(dòng)裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種大功率高頻電源驅(qū)動(dòng)裝置，該裝置包括DSP控制器、PWM脈沖調(diào)理電路、驅(qū)動(dòng)電路、IGBT模塊，由DSP控制器發(fā)出PWM波，經(jīng)過調(diào)理電路后，再與驅(qū)動(dòng)電路連接，最后與IGBT模塊連接；驅(qū)動(dòng)電路檢測(cè)到的故障信號(hào)反饋至DSP控制器，DSP控制器接收到故障信號(hào)后停止發(fā)送PWM脈沖，故障信號(hào)消失后發(fā)送PWM脈沖。驅(qū)動(dòng)電路由SCALE系列驅(qū)動(dòng)器及其外圍電路組成。本發(fā)明采用DSP控制技術(shù)、光耦隔離技術(shù)，并利用SCALE系列驅(qū)動(dòng)器的特性，有效提高了大功率高頻電源驅(qū)動(dòng)的穩(wěn)定性。
【專利說明】一種大功率高頻電源驅(qū)動(dòng)裝置【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種大功率高頻電源驅(qū)動(dòng)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著工業(yè)的快速發(fā)展，傳統(tǒng)的工頻供電方式已不能滿足目前的供電要求。傳統(tǒng)的工頻供電術(shù)動(dòng)態(tài)響應(yīng)慢、高壓側(cè)輸出電壓紋波大、效率低、能耗大、功率因素小、電網(wǎng)側(cè)諧波污染嚴(yán)重、電網(wǎng)用電不平衡，這種供電方式的諸多缺點(diǎn)決定了其逐漸會(huì)被新型的供電方式所取代。隨著電力電力技術(shù)的發(fā)展，高頻供電方式浮出水面，它能很好地改善上述缺點(diǎn)，提高電源效率，增大功率因素，實(shí)現(xiàn)節(jié)能，但高頻供電方式相對(duì)于工頻供電方式的系統(tǒng)復(fù)雜性也隨之增加。高壓高頻大功率驅(qū)動(dòng)裝置是高頻供電方式的主要部分，主要作用是提高供電頻率、銜接前后級(jí)電路，其穩(wěn)定性直接影響到電路的運(yùn)行。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明的目的是提供一種大功率高頻電源驅(qū)動(dòng)裝置，本發(fā)明采用DSP控制技術(shù)、光耦隔離技術(shù)，并利用SCALE系列驅(qū)動(dòng)器的特性，有效提高了大功率高頻電源驅(qū)動(dòng)的穩(wěn)定性。
[0004]本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
一種大功率高頻電源驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于:該裝置包括DSP控制器、PWM脈沖調(diào)理電路、驅(qū)動(dòng)電路和IGBT模塊，用來發(fā)出PWM波的DSP控制器依次通過PWM脈沖調(diào)理電路、驅(qū)動(dòng)電路與IGBT模塊連接；驅(qū)動(dòng)電路檢測(cè)到的故障信號(hào)直接反饋至DSP控制器，DSP控制器接收到故障信號(hào)后停 止發(fā)送PWM脈沖，并在故障信號(hào)消失后發(fā)送PWM脈沖。
[0005]本發(fā)明中，DSP控制器輸出幅值為3.3V的一對(duì)互補(bǔ)PWM脈沖，然后通過PWM脈沖調(diào)理電路得到兩對(duì)幅值為15V的互補(bǔ)脈沖，并通過驅(qū)動(dòng)電路得到兩對(duì)幅值為±15V的互補(bǔ)脈沖，安全可靠的驅(qū)動(dòng)IGBT和MOSFET ;驅(qū)動(dòng)電路檢測(cè)到的故障信號(hào)直接反饋至DSP控制器，DSP控制器接收到故障信號(hào)后停止發(fā)送PWM脈沖，故障信號(hào)消失后發(fā)送PWM脈沖。
[0006]PWM脈沖調(diào)理電路先將幅值為3.3V的一對(duì)互補(bǔ)PWM脈沖調(diào)理成幅值為5V的互補(bǔ)脈沖，再經(jīng)過光耦隔離和放大后得到幅值為15V的互補(bǔ)方波。
[0007]驅(qū)動(dòng)電路包括驅(qū)動(dòng)模塊、驅(qū)動(dòng)模塊電源檢測(cè)電路、故障信號(hào)隔離電路、P麗脈沖互鎖電路、驅(qū)動(dòng)模塊輸出電路；所述驅(qū)動(dòng)模塊采用SCALE系列驅(qū)動(dòng)器，其具有IGBT故障檢測(cè)功能，當(dāng)驅(qū)動(dòng)模塊檢測(cè)到IGBT故障時(shí)，驅(qū)動(dòng)模塊輸出故障信號(hào)，故障信號(hào)經(jīng)過故障信號(hào)隔離電路即光耦隔離電路后反饋給DSP控制器；所述驅(qū)動(dòng)模塊電源檢測(cè)電路對(duì)驅(qū)動(dòng)模塊電源進(jìn)行欠壓、過壓檢測(cè)，當(dāng)電源電壓較低或高時(shí)，驅(qū)動(dòng)模塊停止工作并輸出故障信號(hào)，故障信號(hào)經(jīng)過光耦隔離后反饋給DSP控制器；所述PWM脈沖互鎖電路確保驅(qū)動(dòng)模塊的每對(duì)輸入信號(hào)互補(bǔ)；所述驅(qū)動(dòng)模塊輸出電路對(duì)輸出信號(hào)進(jìn)行穩(wěn)壓和瞬態(tài)抑制，確保驅(qū)動(dòng)電路的輸出脈沖幅值為±15V。
[0008]IGBT模塊選用單相橋式逆變結(jié)構(gòu)。[0009]本發(fā)明采用DSP控制技術(shù)、光耦隔離技術(shù)，并利用SCALE系列驅(qū)動(dòng)器的特性，有效提聞了大功率聞?lì)l電源驅(qū)動(dòng)的穩(wěn)定性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0010]圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)原理圖；
圖2是PWM脈沖調(diào)理電路原理圖；
圖3是驅(qū)動(dòng)電路結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]一種大功率高頻電源驅(qū)動(dòng)裝置，見圖1，該裝置包括DSP控制器1、PWM脈沖調(diào)理電路2、驅(qū)動(dòng)電路3、IGBT模塊4。DSP控制器I輸出幅值為3.3V的一對(duì)互補(bǔ)PWM脈沖，然后通過PWM脈沖調(diào)理電路2得到兩對(duì)幅值為15V的互補(bǔ)脈沖；并通過驅(qū)動(dòng)電路3得到兩對(duì)幅值為土 15V的互補(bǔ)脈沖，安全可靠地驅(qū)動(dòng)IGBT模塊4 ;驅(qū)動(dòng)電路3檢測(cè)到的故障信號(hào)直接反饋至DSP控制器1，DSP控制器I接收到故障信號(hào)后停止發(fā)送PWM脈沖，故障信號(hào)消失后發(fā)送PWM脈沖。
[0012]PWM脈沖調(diào)理電路，見圖2，該電路首先通過電平轉(zhuǎn)換芯片將DSP控制器發(fā)出的幅值為3.3V的一對(duì)互補(bǔ)PWM脈沖轉(zhuǎn)換成幅值為5V的一對(duì)互補(bǔ)PWM脈沖，然后將每個(gè)PWM脈沖分兩路后得到四路幅值為5V的PWM脈沖，然后將四路PWM脈沖分別通過光耦隔離芯片后得到四路隔離的幅值為5V的PWM脈沖，最后將四路隔離的PWM脈沖經(jīng)三極管放大并經(jīng)15V瞬態(tài)抑制二極管后得到四路幅值為15V的PWM脈沖。其中Pl和P2脈沖一致，P3和P4脈沖一致，Pl和P3脈沖互補(bǔ)。
[0013]圖3是驅(qū)動(dòng)電路結(jié)構(gòu)圖。驅(qū)動(dòng)電路3包括驅(qū)動(dòng)模塊31、驅(qū)動(dòng)模塊電源檢測(cè)電路32、故障信號(hào)隔離電路33，PWM脈沖互鎖電路34、驅(qū)動(dòng)模塊輸出電路35 ;該電路將PWM脈沖調(diào)理電路輸出的四路PWM脈沖P1、P4、P2、P3轉(zhuǎn)換成能直接驅(qū)動(dòng)IGBT的脈沖信號(hào)Pol、Po4、Po2、Po3，分別驅(qū)動(dòng)IGBT模塊的G1、G4、G2、G3 (見圖1);驅(qū)動(dòng)模塊采用SCALE系列驅(qū)動(dòng)器，其具有IGBT故障檢測(cè)功能，當(dāng)驅(qū)動(dòng)模塊檢測(cè)到IGBT故障時(shí)，驅(qū)動(dòng)模塊輸出故障信號(hào)，故障信號(hào)經(jīng)過故障信號(hào)隔離電路即光耦隔離電路后反饋給DSP控制器；驅(qū)動(dòng)模塊電源檢測(cè)電路對(duì)驅(qū)動(dòng)模塊電源進(jìn)行欠壓、過壓檢測(cè)，當(dāng)電源電壓較低或高時(shí)，驅(qū)動(dòng)模塊停止工作并輸出故障信號(hào)，故障信號(hào)經(jīng)過光耦隔離后反饋給DSP控制器；PWM脈沖互鎖電路確保驅(qū)動(dòng)模塊的每對(duì)輸入信號(hào)互補(bǔ)；驅(qū)動(dòng)模塊輸出電路對(duì)輸出信號(hào)進(jìn)行穩(wěn)壓和瞬態(tài)抑制，確保驅(qū)動(dòng)電路的輸出脈沖幅值為±15V。
[0014]本發(fā)明有效提高了大功率高頻電源驅(qū)動(dòng)的穩(wěn)定性。
【權(quán)利要求】
1.一種大功率高頻電源驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于:該裝置包括DSP控制器(I)、PWM脈沖調(diào)理電路(2 )、驅(qū)動(dòng)電路(3 )和IGBT模塊(4 )，用來發(fā)出PWM波的DSP控制器(I)依次通過PWM脈沖調(diào)理電路(2 )、驅(qū)動(dòng)電路(3 )與IGBT模塊(4 )連接；驅(qū)動(dòng)電路(3 )檢測(cè)到的故障信號(hào)直接反饋至DSP控制器(I )，DSP控制器(I)接收到故障信號(hào)后停止發(fā)送PWM脈沖，并在故障信號(hào)消失后發(fā)送PWM脈沖。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大功率高頻電源驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于:DSP控制器(I)輸出幅值為3.3V的一對(duì)互補(bǔ)PWM脈沖，然后通過PWM脈沖調(diào)理電路(2)得到兩對(duì)幅值為15V的互補(bǔ)脈沖；并通過驅(qū)動(dòng)電路(3)得到兩對(duì)幅值為±15V的互補(bǔ)脈沖，安全可靠地驅(qū)動(dòng)IGBT豐旲塊(4 )。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大功率高頻電源驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于:PWM脈沖調(diào)理電路(2)先將幅值為3.3V的一對(duì)互補(bǔ)PWM脈沖調(diào)理成幅值為5V的互補(bǔ)脈沖，再經(jīng)過光耦隔離和放大后得到幅值為15V的互補(bǔ)方波。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大功率高頻電源驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于:所述驅(qū)動(dòng)電路(3)包括驅(qū)動(dòng)模塊(31)、驅(qū)動(dòng)模塊電源檢測(cè)電路(32 )、故障信號(hào)隔離電路(33 )，PWM脈沖互鎖電路(34)、驅(qū)動(dòng)模塊輸出電路(35);所述驅(qū)動(dòng)模塊(31)采用具有IGBT故障檢測(cè)功能的SCALE系列驅(qū)動(dòng)器，當(dāng)驅(qū)動(dòng)模塊(31)檢測(cè)到IGBT故障時(shí)，驅(qū)動(dòng)模塊(31)輸出故障信號(hào)，故障信號(hào)經(jīng)過故障信號(hào)隔離電路(33)后反饋給DSP控制器(I);所述驅(qū)動(dòng)模塊電源檢測(cè)電路(32)對(duì)驅(qū)動(dòng)模塊電源進(jìn)行欠壓、過壓檢測(cè)，當(dāng)電源電壓較低或高時(shí)，驅(qū)動(dòng)模塊(31)停止工作并輸出故障信號(hào)，故障信號(hào)經(jīng)過故障信號(hào)隔離電路(33)后反饋給DSP控制器；所述PWM脈沖互鎖電路(34)確保驅(qū)動(dòng)模塊的每對(duì)輸入信號(hào)互補(bǔ)；所述驅(qū)動(dòng)模塊輸出電路(35)對(duì)輸出信號(hào)進(jìn)行穩(wěn)壓和瞬態(tài)抑制，確保驅(qū)動(dòng)電路輸出幅值為± 15V。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大功率高頻電源驅(qū)動(dòng)裝置，其特征在于=IGBT模塊(4)選用單相橋式逆變結(jié)構(gòu)。
【文檔編號(hào)】H02M1/08GK103855933SQ201410090769
【公開日】2014年6月11日 申請(qǐng)日期:2014年3月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月13日
【發(fā)明者】陳 峰, 王威, 曾慶軍 申請(qǐng)人:江蘇容天機(jī)電科技有限公司