專利名稱：Igbt軟開關(guān)控制電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種IGBT功率管的控制電路，更具體地說指對IGBT軟開關(guān)電路進行控制的電路結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，在逆變焊機等產(chǎn)品的逆變電路中使用的IGBT逆變電路中，存在以下缺點1.同類產(chǎn)品采用IGBT硬開關(guān)控制電路，IGBT關(guān)斷時為硬性關(guān)斷，從而導(dǎo)致IGBT 開關(guān)管的開關(guān)損耗加大，極大地影響IGBT管的壽命，嚴重時導(dǎo)致IGBT損壞，產(chǎn)品性能可靠性低。2.硬開關(guān)控制電路的開關(guān)頻率越高，開關(guān)損耗就越大，所以硬開關(guān)技術(shù)的開關(guān)頻率不能做太高，只能在20KHZ以下，這樣就不能為產(chǎn)品小體積化創(chuàng)造條件。3.同類產(chǎn)品電磁干擾大，因其未采用軟開關(guān)技術(shù)。4.同類產(chǎn)品的功率因數(shù)低，為93%。5.同類產(chǎn)品開關(guān)損耗大，效率低，為80%以下?；谏鲜霈F(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明人創(chuàng)新地設(shè)計出一種IGBT軟開關(guān)控制電路。
實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于為克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，而提供一種IGBT軟開關(guān)控制電路。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用以下技術(shù)方案IGBT軟開關(guān)控制電路，所述的IGBT軟開關(guān)電路包括由四個IGBT功率管構(gòu)成的橋式逆變電路，所述逆變電路的輸出端設(shè)有逆變變壓器和與之串聯(lián)的LLC諧振電路，所述的 IGBT軟開關(guān)控制電路設(shè)有二個驅(qū)動變壓器，包括第一驅(qū)動變壓器和第二驅(qū)動變壓器，所述的第一驅(qū)動變壓器設(shè)有一個與第一控制逆變電路聯(lián)接的原邊繞組，和二個與IGBT功率管的控制端聯(lián)接的副邊線圈；所述的第二驅(qū)動變壓器設(shè)有一個與第二控制逆變電路聯(lián)接的原邊繞組，和二個與IGBT功率管的控制端聯(lián)接的副邊線圈；所述的第一控制逆變電路的控制端與觸發(fā)電路聯(lián)接，所述的第二控制逆變電路的控制端與PWM控制電路聯(lián)接。其進一步技術(shù)方案為還包括與PWM控制電路、觸發(fā)電路聯(lián)接的運算放大電路，所述的運算放大電路還聯(lián)接有控制信號端與反饋信號端。其進一步技術(shù)方案為所述反饋信號端與主變壓器的原邊聯(lián)接，所述控制信號端與逆變焊機的控制電路板聯(lián)接。其進一步技術(shù)方案為還包括用于固定前述的第一驅(qū)動變壓器、第二驅(qū)動變壓器、 第一控制逆變電路、第二控制逆變電路、觸發(fā)電路、PWM控制電路和運算放大電路的電路板， 所述的電路板還聯(lián)接有電源電路。其進一步技術(shù)方案為所述的PWM控制電路包括UC3846芯片。[0016]其進一步技術(shù)方案為所述的第一控制逆變電路、第二控制逆變電路分別包括四個MOS管；分別為9Z24型和Z24型MOS管。其進一步技術(shù)方案為所述觸發(fā)電路包括NE555芯片、4072A芯片和4013A芯片。其進一步技術(shù)方案為所述的運算放大電路包括LM3M芯片和LM339芯片。其進一步技術(shù)方案為所述第一驅(qū)動變壓器和第二驅(qū)動變壓器的變壓比均為
1 Io其進一步技術(shù)方案為所述的電源電路包括LM7815型和LM7915型芯片。本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果是本實用新型采用了二個驅(qū)動變壓器， 其中的第一驅(qū)動變壓器的脈寬固定不變，第二驅(qū)動變壓器的脈寬通過PWM控制器實現(xiàn)可調(diào)，可以實現(xiàn)IGBT零電壓開通，零電流關(guān)斷，極大減少了 IGBT的開關(guān)損耗，產(chǎn)品效率大大提高，高達92%以上。提高了 IGBT開關(guān)時所承受的電壓電流應(yīng)力，延長了其壽命，產(chǎn)品安全可靠、性能穩(wěn)定。開關(guān)頻率高，可高達20KHZ以上，為產(chǎn)品小體積化創(chuàng)造條件。產(chǎn)品干擾小。 產(chǎn)品功率因數(shù)高，高達99.8%。
以下結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步描述。
圖1為本實用新型一種IGBT軟開關(guān)控制電路具體實施例的方框結(jié)構(gòu)圖；圖2為本實用新型一種IGBT軟開關(guān)控制電路具體實施例的電路原理圖；圖3為本實用新型用來控制的IGBT軟開關(guān)電路的原理圖。附圖標記說明11第一驅(qū)動變壓器12第二驅(qū)動變壓器[0028]21第一控制逆變電路22第二控制逆變電路[0029]31觸發(fā)電路32PWM控制電路[0030]4運算放大電路51控制信號端[0031]52反饋信號端6電路板[0032]7電源電路
具體實施方式
為了更充分理解本實用新型的技術(shù)內(nèi)容，下面結(jié)合具體實施例對本實用新型的技術(shù)方案進一步介紹和說明，但不局限于此。如圖3所示，IGBT軟開關(guān)電路包括由四個IGBT功率管構(gòu)成的橋式逆變電路，逆變電路的輸出端設(shè)有逆變變壓器(其副邊與主電路的整流電路聯(lián)接，提供焊接所需要的直流電源)和與之串聯(lián)的LLC諧振電路。如圖1所示，本實用新型IGBT軟開關(guān)控制電路，設(shè)有二個驅(qū)動變壓器，包括第一驅(qū)動變壓器11和第二驅(qū)動變壓器12，第一驅(qū)動變壓器11設(shè)有一個與第一控制逆變電路21聯(lián)接的原邊繞組，和二個與IGBT功率管IGBT-1、IGBT-3的控制端聯(lián)接的副邊線圈；第二驅(qū)動變壓器12設(shè)有一個與第二控制逆變電路22聯(lián)接的原邊繞組，和二個與IGBT功率管IGBT-2、IGBT-4的控制端聯(lián)接的副邊線圈；第一控制逆變電路21 的控制端與觸發(fā)電路31聯(lián)接，第二控制逆變電路22的控制端與PWM控制電路32聯(lián)接。還包括與PWM控制電路32、觸發(fā)電路31聯(lián)接的運算放大電路4，運算放大電路4還聯(lián)接有控制信號端51 (圖2中的VH3端口)與反饋信號端52 (圖2中的VH2端口)。反饋信號端52 與主變壓器的原邊聯(lián)接(從主變壓器的原邊檢測電壓信號)，控制信號端與逆變焊機的控制電路板聯(lián)接(用來啟動IGBT功率管的控制電路的工作)。還包括用于固定前述的第一驅(qū)動變壓器11、第二驅(qū)動變壓器12、第一控制逆變電路21、第二控制逆變電路22、觸發(fā)電路 31、PWM控制電路32和運算放大電路4的電路板6，電路板6還聯(lián)接有電源電路7。如圖2所示，其中的PWM控制電路包括UC3846芯片，第一控制逆變電路、第二控制逆變電路分別包括四個MOS管；分別為9ZM型和ZM型MOS管；觸發(fā)電路包括NE555芯片、 4072A芯片和4013A芯片；運算放大電路包括LM3M芯片和LM339芯片；第一驅(qū)動變壓器和第二驅(qū)動變壓器的變壓比均為1 1 ；電源電路包括LM7815型和LM7915型芯片。其中，C40 的兩端并聯(lián)接入IGBT-I的控制端；C41的兩端并聯(lián)接入IGBT-3的控制端；C37的兩端并聯(lián)接入IGBT-2的控制端；C38的兩端并聯(lián)接入IGBT-4的控制端。其中的二個驅(qū)動變壓器的原邊電壓都是相同的，但脈寬則不相同，其中，第一驅(qū)動變壓器的原邊繞組的MOS管控制端由觸發(fā)器控制，其脈寬不變(即占空比不變)，而第二驅(qū)動變壓器的原邊繞組的MOS管控制端由PWM控制芯片來控制，其脈寬可變(即占空比可變)。綜上所述，本實用新型采用了二個驅(qū)動變壓器，其中的第一驅(qū)動變壓器的脈寬固定不變，第二驅(qū)動變壓器的脈寬通過PWM控制器實現(xiàn)可調(diào)，可以實現(xiàn)IGBT零電壓開通，零電流關(guān)斷，極大減少了 IGBT的開關(guān)損耗，產(chǎn)品效率大大提高，高達92%以上。提高了 IGBT開關(guān)時所承受的電壓電流應(yīng)力，延長了其壽命，產(chǎn)品安全可靠、性能穩(wěn)定。開關(guān)頻率高，可高達 20KHZ以上，為產(chǎn)品小體積化創(chuàng)造條件。產(chǎn)品干擾小。產(chǎn)品功率因數(shù)高，高達99.8%。以上所述僅以實施例來進一步說明本實用新型的技術(shù)內(nèi)容，以便于讀者更容易理解，但不代表本實用新型的實施方式僅限于此，任何依本實用新型所做的技術(shù)延伸或再創(chuàng)造，均受本實用新型的保護。本實用新型的保護范圍以權(quán)利要求書為準。
權(quán)利要求1.IGBT軟開關(guān)控制電路，所述的IGBT軟開關(guān)電路包括由四個IGBT功率管構(gòu)成的橋式逆變電路，所述橋式逆變電路的輸出端設(shè)有逆變變壓器和與之串聯(lián)的LLC諧振電路，其特征在于所述的IGBT軟開關(guān)控制電路設(shè)有二個驅(qū)動變壓器，包括第一驅(qū)動變壓器和第二驅(qū)動變壓器，所述的第一驅(qū)動變壓器設(shè)有一個與第一控制逆變電路聯(lián)接的原邊繞組，和二個與IGBT功率管的控制端聯(lián)接的副邊線圈；所述的第二驅(qū)動變壓器設(shè)有一個與第二控制逆變電路聯(lián)接的原邊繞組，和二個與IGBT功率管的控制端聯(lián)接的副邊線圈；所述的第一控制逆變電路的控制端與觸發(fā)電路聯(lián)接，所述的第二控制逆變電路的控制端與PWM控制電路聯(lián)接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的IGBT軟開關(guān)控制電路，其特征在于還包括與PWM控制電路、 觸發(fā)電路聯(lián)接的運算放大電路，所述的運算放大電路還聯(lián)接有控制信號端與反饋信號端。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的IGBT軟開關(guān)控制電路，其特征在于所述反饋信號端與主變壓器的原邊聯(lián)接，所述控制信號端與逆變焊機的控制電路板聯(lián)接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的IGBT軟開關(guān)控制電路，其特征在于還包括用于固定前述的第一驅(qū)動變壓器、第二驅(qū)動變壓器、第一控制逆變電路、第二控制逆變電路、觸發(fā)電路、PWM控制電路和運算放大電路的電路板，所述的電路板還聯(lián)接有電源電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的IGBT軟開關(guān)控制電路，其特征在于所述的PWM控制電路包括 UC3846 芯片。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的IGBT軟開關(guān)控制電路，其特征在于所述的第一控制逆變電路、第二控制逆變電路分別包括四個MOS管；分別為9ZM型和ZM型MOS管。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的IGBT軟開關(guān)控制電路，其特征在于所述的觸發(fā)電路包括 NE555芯片、4072A芯片和4013A芯片。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的IGBT軟開關(guān)控制電路，其特征在于所述的運算放大電路包括 LM324芯片和LM339芯片。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的IGBT軟開關(guān)控制電路，其特征在于所述的第一驅(qū)動變壓器和第二驅(qū)動變壓器的變壓比均為1 1。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的IGBT軟開關(guān)控制電路，其特征在于所述的電源電路包括 LM7815型和LM7915型芯片。
專利摘要本實用新型公開了IGBT軟開關(guān)控制電路，設(shè)有二個驅(qū)動變壓器，包括第一驅(qū)動變壓器和第二驅(qū)動變壓器，第一驅(qū)動變壓器設(shè)有一個與第一控制逆變電路聯(lián)接的原邊繞組，和二個與IGBT功率管的控制端聯(lián)接的副邊線圈；第二驅(qū)動變壓器設(shè)有一個與第二控制逆變電路聯(lián)接的原邊繞組，和二個與IGBT功率管的控制端聯(lián)接的副邊線圈；第一控制逆變電路的控制端與觸發(fā)電路聯(lián)接，第二控制逆變電路的控制端與PWM控制電路聯(lián)接。本實用新型可以實現(xiàn)IGBT零電壓開通，零電流關(guān)斷，極大減少了IGBT的開關(guān)損耗，產(chǎn)品效率大大提高，高達92％以上。提高了IGBT開關(guān)時所承受的電壓電流應(yīng)力，延長了其壽命，產(chǎn)品安全可靠、性能穩(wěn)定。開關(guān)頻率高，可高達20KHZ以上，為產(chǎn)品小體積化創(chuàng)造條件。產(chǎn)品干擾小。
文檔編號H03K17/56GK202103639SQ201120171669
公開日2012年1月4日 申請日期2011年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月26日
發(fā)明者羅虎 申請人:深圳市富馳機電設(shè)備有限公司