一種能產(chǎn)生負(fù)壓的自舉驅(qū)動電路的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種能產(chǎn)生負(fù)壓的自舉驅(qū)動電路，包括第一電阻、第一二極管、第一電容、第二電阻、穩(wěn)壓管、第二電容、第二二極管以及第三二極管；第一電阻的第一端用于連接外部電源，第一電阻的第二端與第一二極管的正極連接，第一二極管的負(fù)極分別與第一電容的第一端和第二電阻的第一端連接；穩(wěn)壓管與第二電容并聯(lián)連接，第二二極管與第三二極管正向串聯(lián)連接；穩(wěn)壓管的負(fù)極與第二電容的第一端的共接點分別連接于第二電阻的第二端和第三二極管的負(fù)極，穩(wěn)壓管的正極與第二電容的第二端的共接點連接于第二二極管的正極；第二二極管的負(fù)極與第三二極管的正極的共接點連接于第一電容的第二端。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，安全可靠，適合在逆變器上使用。
【專利說明】
一種能產(chǎn)生負(fù)壓的自舉驅(qū)動電路
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種能產(chǎn)生負(fù)壓的自舉驅(qū)動電路。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著變頻設(shè)備小型化，要求IGBT的驅(qū)動電路更加緊湊。目前中大功率的逆變器普遍采用隔離電源的方式為IGBT驅(qū)動電路供電，一般需要4路甚至6路隔離的電源。如果在集成度高的四象限變頻設(shè)備，需要的驅(qū)動電源將達(dá)到7路甚至是12路，復(fù)雜的電源系統(tǒng)不僅增加了電路的復(fù)雜程度，也降低了電源系統(tǒng)的可靠性。而通過使用自舉電路，能夠在很大程度上降低電源系統(tǒng)的復(fù)雜程度，并對提高系統(tǒng)的可靠性和簡化電源設(shè)計有重要意義。
[0003]但是，讓自舉電路產(chǎn)生負(fù)壓在技術(shù)上比較困難。目前，自舉電路產(chǎn)生負(fù)壓的方法主要有兩種:
1、在上橋的驅(qū)動回路上串聯(lián)穩(wěn)壓電路(穩(wěn)壓管并聯(lián)一個合適的電容)；
2、在原來的自舉驅(qū)動電路上并聯(lián)一個變形的BUCK電路(下橋IGBT作為BUCK電路的開關(guān))，開環(huán)產(chǎn)生一個負(fù)壓，最后用穩(wěn)壓管進(jìn)行穩(wěn)壓。
[0004]對于在上橋的驅(qū)動回路上串聯(lián)穩(wěn)壓電路的方式，存在著一個嚴(yán)重的風(fēng)險，即負(fù)壓的形成是依靠上橋IGBT的開關(guān)動作，因此在啟動的前幾個載波周期，IGBT會同時遇到“零電壓關(guān)斷”和“高驅(qū)動電壓”的風(fēng)險。
[0005]而上述的第二種方式電路結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，而且因為IGBT的導(dǎo)通占空比從O到100%變化，導(dǎo)致BUCK電路的LC參數(shù)的設(shè)定非常困難，不適合在逆變器上使用，而只適合用在占空比變化幅度較小的電源上。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種電路結(jié)構(gòu)簡單、安全可靠、適合在逆變器上使用的能產(chǎn)生負(fù)壓的自舉驅(qū)動電路。
[0007]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是:
一種能產(chǎn)生負(fù)壓的自舉驅(qū)動電路，包括第一電阻、第一二極管、第一電容、第二電阻、穩(wěn)壓管、第二電容、第二二極管以及第三二極管;第一電阻的第一端用于連接外部電源，第一電阻的第二端與第一二極管的正極連接，第一二極管的負(fù)極分別與第一電容的第一端和第二電阻的第一端連接;穩(wěn)壓管與第二電容并聯(lián)連接，第二二極管與第三二極管正向串聯(lián)連接;穩(wěn)壓管的負(fù)極與第二電容的第一端的共接點分別連接于第二電阻的第二端和第三二極管的負(fù)極，穩(wěn)壓管的正極與第二電容的第二端的共接點連接于第二二極管的正極;第二二極管的負(fù)極與第三二極管的正極的共接點連接于第一電容的第二端。
[0008]采用上述技術(shù)方案后，本發(fā)明至少具有以下技術(shù)效果:
1、根據(jù)本發(fā)明一實施例的自舉驅(qū)動電路通過在普通的自舉電路中增加第二二極管D2、第三二極管D3等元件，能夠合理地選擇控制電流路徑，產(chǎn)生電壓沉降效果，生成可用的負(fù)電壓，從而能提高逆變器的上橋臂IGBT管關(guān)斷的可靠性，且電路結(jié)構(gòu)簡單； 2、根據(jù)本發(fā)明一實施例的自舉驅(qū)動電路可用于較大功率的逆變設(shè)備上進(jìn)行高邊驅(qū)動，從而簡化開關(guān)電源的構(gòu)造。
【附圖說明】
[0009]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明一實施例的一種能產(chǎn)生負(fù)壓的自舉驅(qū)動電路的電路示意圖。
【具體實施方式】
[0010]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0011]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明一實施例的一種能產(chǎn)生負(fù)壓的自舉驅(qū)動電路100。該自舉驅(qū)動電路100包括第一電阻R1、第一二極管Dl、第一電容Cl、第二電阻R2、穩(wěn)壓管Zl、第二電容C2、第二二極管D2以及第三二極管D3。
[0012]第一電阻Rl的第一端用于連接外部電源VI，第一電阻Rl的第二端與第一二極管Dl的正極連接，第一二極管Dl的負(fù)極分別與第一電容Cl的第一端和第二電阻R2的第一端連接。
[0013]穩(wěn)壓管Zl與第二電容C2并聯(lián)連接，第二二極管D2與第三二極管D3正向串聯(lián)連接；穩(wěn)壓管Zl的負(fù)極與第二電容C2的第一端的共接點分別連接于第二電阻R2的第二端和第三二極管D3的負(fù)極，穩(wěn)壓管Zl的正極與第二電容C2的第二端的共接點連接于第二二極管D2的正極;第二二極管D2的負(fù)極與第三二極管D3的正極的共接點連接于第一電容Cl的第二端。
[0014]圖1還示出了根據(jù)本發(fā)明一實施例的自舉驅(qū)動電路100應(yīng)用于逆變器時的應(yīng)用實施例。在本實施例中，逆變器包括驅(qū)動器200、全橋逆變電路以及下橋電源處理及驅(qū)動電路400。驅(qū)動器200可以是光隔、磁隔、容隔等隔離驅(qū)動器，驅(qū)動器200包括一推挽放大電路，該推挽放大電路包括上三極管Gl和下三極管G2。全橋逆變電路包括上橋臂IGBT管Tl、與上橋臂IGBT管Tl的柵極相連的第一驅(qū)動電阻Rgl、下橋臂IGBT管T2、與下橋臂IGBT管T2的柵極相連的第二驅(qū)動電阻Rg2。自舉驅(qū)動電路100的第一電容(Cl)的第一端與第二電阻(R2)的第一端的共接點連接于上三極管Gl的集電極，第二二極管D2的正極與下三極管G2的集電極連接，第三三極管D3的負(fù)極與上橋臂IGBT管Tl的發(fā)射極連接。下橋電源處理及驅(qū)動電路400用于將外部電壓轉(zhuǎn)變?yōu)檫m合下橋臂IGBT管T2工作的電壓。
[0015]下橋臂IGBT管T2開通時，電源Vl經(jīng)過第一電阻R1、第一二極管Dl為第一電容Cl充電，此過程產(chǎn)生兩條電流路徑:1、電流經(jīng)過第一電容Cl、第三二極管D3、下橋臂IGBT管T2流回電源VI，第一電容Cl充電，存儲上橋臂IGBT管Tl所需的驅(qū)動能量；2、電流經(jīng)過第二電阻R2、下橋臂IGBT管T2流回電源VI。上述過程中第二二極管D2截止，穩(wěn)壓管Zl與第二電容C2沒有電流通過，第二電容C2維持上一狀態(tài)的電壓。
[0016]下橋臂IGBT管T2關(guān)斷時，自舉驅(qū)動電路的充電過程結(jié)束，第一電容Cl上存儲的能量經(jīng)過第二電阻R2為第二電容C2充電，電流流經(jīng)第二二極管D2后，回到第一電容Cl;第二電容C2上的電壓上升到穩(wěn)壓管Zl的穩(wěn)定電壓后，穩(wěn)壓管Zl導(dǎo)通進(jìn)行穩(wěn)壓。此過程產(chǎn)生一個穩(wěn)定的負(fù)壓，進(jìn)行上橋臂IGBT管Tl的驅(qū)動。穩(wěn)壓管Zl的陰極與上橋臂IGBT管Tl的發(fā)射極相連，作為上橋臂IGBT管Tl驅(qū)動電壓的參考零點，負(fù)壓大小為Vzl，正壓大小為Vcl-Vzl-Vd2，Vd2為第二二極管D2的壓降。
[0017]上橋臂IGBT管Tl開通時，上三極管Gl也導(dǎo)通，大小為Vcl-Vzl_Vd2的正壓施加在上橋臂IGBT管Tl的柵極上，電流路徑為第一電容Cl的第一端、上三極管Gl、第一驅(qū)動電阻Rg、上橋臂IGBT管Tl、穩(wěn)壓管Zl和第二電容C2、第二二極管D2、第一電容Cl的第二端。
[0018]上橋臂IGBT管Tl關(guān)斷時，下三極管G2導(dǎo)通，大小為Vzl的負(fù)壓施加在上橋臂IGBT管Tl的柵極上，從而確保上橋臂IGBT管Tl被可靠地關(guān)斷，并在上橋臂IGBT管Tl的柵極上維持負(fù)壓，電流路徑為上橋臂IGBT管Tl的柵極、第一驅(qū)動電阻Rgl、下三極管G2、穩(wěn)壓管Zl和第二電容C2、上橋臂IGBT管Tl的發(fā)射極。當(dāng)下橋臂IGBT管T2開通時，第二二極管D2將反向截止，第二電容C2的電壓依然施加在上橋臂IGBT管Tl上，不受下橋臂IGBT管T2開通的影響。
[0019]逆變器在運行時，先關(guān)斷上橋臂IGBT管Tl，并使上橋臂IGBT管T2開通(或進(jìn)行開關(guān)動作)一段時間，使自舉驅(qū)動電路100穩(wěn)定工作，產(chǎn)生可靠的正/負(fù)壓后，就可以正常進(jìn)行開關(guān)工作。
【主權(quán)項】
1.一種能產(chǎn)生負(fù)壓的自舉驅(qū)動電路，其特征在于，包括第一電阻(Rl)、第一二極管(D1)、第一電容(Cl)、第二電阻(R2)、穩(wěn)壓管(Z1)、第二電容(C2)、第二二極管(D2)以及第三二極管(D3); 所述第一電阻(Rl)的第一端用于連接外部電源，第一電阻(Rl)的第二端與所述第一二極管(Dl)的正極連接，第一二極管(Dl)的負(fù)極分別與所述第一電容(Cl)的第一端和所述第二電阻(R2)的第一端連接； 所述穩(wěn)壓管(Zl)與所述第二電容(C2)并聯(lián)連接，所述第二二極管(D2)與所述第三二極管(D3)正向串聯(lián)連接;穩(wěn)壓管(Zl)的負(fù)極與第二電容(C2)的第一端的共接點分別連接于所述第二電阻(R2)的第二端和所述第三二極管(D3)的負(fù)極，穩(wěn)壓管(Zl)的正極與第二電容(C2)的第二端的共接點連接于所述第二二極管(D2)的正極;第二二極管(D2)的負(fù)極與第三二極管(D3 )的正極的共接點連接于所述第一電容(Cl)的第二端。
【文檔編號】H02M7/5387GK105896941SQ201610322557
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年5月16日
【發(fā)明人】宋吉波, 邢輝, 舒杰軍
【申請人】上海新時達(dá)電氣股份有限公司, 上海辛格林納新時達(dá)電機有限公司