一種變流器的igbt驅(qū)動(dòng)接收與故障反饋電路的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及船舶電力推進(jìn)系統(tǒng)中變流器中IGBT功率模塊的驅(qū)動(dòng)信號(hào)和故障信號(hào)的傳遞電路，具體為一種變流器的IGBT驅(qū)動(dòng)接收與故障反饋電路，包括差分信號(hào)形成電路和差分信號(hào)處理電路，差分信號(hào)形成電路包括高速M(fèi)SOFET驅(qū)動(dòng)器U1，差分信號(hào)處理電路包括高速光耦合器U2、第一施密特反相器U3A和第二施密特反相器U3B，該電路采用高速驅(qū)動(dòng)器將單電平信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)椴罘中盘?hào)，通過長(zhǎng)距離傳輸后，通過光電耦合器將差分信號(hào)轉(zhuǎn)換為單電平信號(hào)，通過合適的阻容電路配合，很好的實(shí)現(xiàn)了信號(hào)的完整性，解決了IGBT功率模塊的驅(qū)動(dòng)信號(hào)不能被可靠傳遞和故障信號(hào)不能實(shí)時(shí)傳遞的問題。
【專利說明】一種變流器的IGBT驅(qū)動(dòng)接收與故障反饋電路

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及船舶電力推進(jìn)系統(tǒng)中變流器中IGBT功率模塊的驅(qū)動(dòng)信號(hào)和故障信號(hào)的傳遞電路，具體為一種變流器的IGBT驅(qū)動(dòng)接收與故障反饋電路。

【背景技術(shù)】
[0002]根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果采用電力推進(jìn)系統(tǒng)的船舶在機(jī)動(dòng)性、應(yīng)急能力、動(dòng)力性能、經(jīng)濟(jì)性、振動(dòng)噪聲、船舶操縱、布置和安全可靠性等方面比傳統(tǒng)船舶具有明顯優(yōu)點(diǎn)，電力推進(jìn)系統(tǒng)包括柴油機(jī)、變流器、推進(jìn)電機(jī)，其中變流器將柴油機(jī)、齒輪箱、推進(jìn)電機(jī)、船舶狀態(tài)、船舶車鐘等的信息收集起來并綜合各種信息實(shí)現(xiàn)電推進(jìn)船舶的控制與保護(hù)。變流器中的IGBT是實(shí)現(xiàn)所有能量轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵部件，其驅(qū)動(dòng)接收與故障反饋顯得尤為重要。變流器在實(shí)際應(yīng)用中，隨著功率等級(jí)提高、IGBT驅(qū)動(dòng)板與IGBT功率模塊距離拉長(zhǎng)、電磁環(huán)境更復(fù)雜后，IGBT功率模塊的PWM驅(qū)動(dòng)脈沖抗干擾能力、傳輸距離等都提出了更高的要求。因此需要發(fā)明一種電推進(jìn)船舶變流器的IGBT驅(qū)動(dòng)接收與故障反饋電路，其具有傳輸距離長(zhǎng)、抗沖擊性好、抗干擾能力強(qiáng)等突出優(yōu)點(diǎn)，能夠滿足電推進(jìn)變流器對(duì)可靠性、實(shí)時(shí)性的要求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明為了解決IGBT功率模塊的驅(qū)動(dòng)信號(hào)不能被可靠傳遞和故障信號(hào)不能實(shí)時(shí)傳遞的問題，提供了一種變流器的IGBT驅(qū)動(dòng)接收與故障反饋電路。
[0004]本發(fā)明是采用如下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:一種變流器的IGBT驅(qū)動(dòng)接收與故障反饋電路，包括差分信號(hào)形成電路和差分信號(hào)處理電路；
差分信號(hào)形成電路包括高速M(fèi)SOFET驅(qū)動(dòng)器Ul，高速M(fèi)SOFET驅(qū)動(dòng)器Ul的第一輸入端和第二輸入端相連，第一輸入端通過第一電阻和電源連接，高速M(fèi)SOFET驅(qū)動(dòng)器Ul的反相輸出端通過第二電阻R2和第一電容Cl的一端連接，高速M(fèi)SOFET驅(qū)動(dòng)器Ul的同相輸出端通過第三電阻R3和第二電容C2的一端,第一電容Cl的另一端和第二電容C2的另一端連接；差分信號(hào)處理電路包括高速光耦合器U2、第一施密特反相器U3A和第二施密特反相器U3B,高速光耦合器U2的輸入二極管陽極通過依次連接的第六電阻R6、第四電阻R4和第三電容C3和輸入二極管的陰極連接，在第四電阻R4和第三電容C3連接形成的線路兩端并聯(lián)有第五電阻R5，高速光耦合器U2的輸入二極管陽極還和二極管Dl的陰極連接，二極管Dl的陽極和輸入二極管陰極連接，高速光耦合器U2的電源端接電源，電源端還通過第四電容C4接地，高速光耦合器U2的接地端接地，高速光耦合器U2的輸出端通過第七電阻R7和第一施密特反相器U3A的輸入端連接,第一施密特反相器U3A的輸入端通過第五電容C5接地，第一施密特反相器U3A的輸出端和第二施密特反相器U3B的輸入端連接；
差分信號(hào)形成電路中的第二電阻R2和第一電容Cl連接處通過雙絞線和差分信號(hào)處理電路中的第六電阻R6和第四電阻R4連接處連接，差分信號(hào)形成電路中的第三電阻R3和第二電容C2連接處通過雙絞線和差分信號(hào)處理電路中的差分信號(hào)處理電路中的高速光耦合器U2輸入二極管陰極連接。
[0005]變流器的IGBT驅(qū)動(dòng)接收與故障反饋電路包括差分信號(hào)形成電路和差分信號(hào)處理電路，這兩個(gè)電路通過差分雙絞線連接，做為IGBT驅(qū)動(dòng)信號(hào)接收電路工作時(shí)，差分信號(hào)形成電路的輸入端和主控制器的驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出端連接，差分信號(hào)處理電路的輸出端和IGBT功率模塊的控制端連接，差分信號(hào)形成電路通過高速M(fèi)SOFET驅(qū)動(dòng)器Ul將主控制器發(fā)出的IGBT驅(qū)動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)椴罘中盘?hào)，通過差分雙絞線，連接到差分信號(hào)處理電路，將差分信號(hào)通過高速光耦合器U2轉(zhuǎn)變?yōu)閱坞娖叫盘?hào)送入IGBT功率模塊；做為IGBT故障反饋電路工作時(shí)，差分信號(hào)形成電路的輸入端和IGBT功率模塊反饋端連接，差分信號(hào)處理電路和主控制器上的反饋信號(hào)輸入端連接，差分信號(hào)形成電路將IGBT功率模塊發(fā)出的IGBT故障信號(hào)通過高速M(fèi)SOFET驅(qū)動(dòng)器Ul轉(zhuǎn)變?yōu)椴罘中盘?hào)，通過差分雙絞線，連接到差分信號(hào)處理電路，將差分信號(hào)通過高速光耦合器U2轉(zhuǎn)變?yōu)閱坞娖叫盘?hào)送入主控制器，執(zhí)行保護(hù)動(dòng)作。
[0006]基于上述過程，本發(fā)明提供了一種變流器的IGBT驅(qū)動(dòng)接收與故障反饋電路，該電路采用高速驅(qū)動(dòng)器將單電平信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)椴罘中盘?hào)，通過長(zhǎng)距離傳輸后，通過高速光耦合器將差分信號(hào)轉(zhuǎn)換為單電平信號(hào)。本發(fā)明有效的解決了由于功率等級(jí)提高、驅(qū)動(dòng)板與功率模塊距離拉長(zhǎng)、電磁環(huán)境更復(fù)雜后，IGBT功率模塊驅(qū)動(dòng)信號(hào)和故障信號(hào)傳輸?shù)目煽啃耘c及時(shí)性問題。該電路已在電力推進(jìn)拖網(wǎng)漁船、電力推進(jìn)內(nèi)河運(yùn)輸船、電力推進(jìn)燈光圍網(wǎng)船等船舶上的變流器上應(yīng)用，實(shí)踐表明該電路驅(qū)動(dòng)信號(hào)傳輸高速、穩(wěn)定，保護(hù)可靠，有很強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值，取得了良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1為本發(fā)明的電路原理圖。

【具體實(shí)施方式】
[0008]一種變流器的IGBT驅(qū)動(dòng)接收與故障反饋電路，包括差分信號(hào)形成電路和差分信號(hào)處理電路；
差分信號(hào)形成電路包括高速M(fèi)SOFET驅(qū)動(dòng)器Ul，高速M(fèi)SOFET驅(qū)動(dòng)器Ul的第一輸入端和第二輸入端相連，第一輸入端通過第一電阻和電源連接，高速M(fèi)SOFET驅(qū)動(dòng)器Ul的反相輸出端通過第二電阻R2和第一電容Cl的一端連接，高速M(fèi)SOFET驅(qū)動(dòng)器Ul的同相輸出端通過第三電阻R3和第二電容C2的一端,第一電容Cl的另一端和第二電容C2的另一端連接；差分信號(hào)處理電路包括高速光耦合器U2、第一施密特反相器U3A和第二施密特反相器U3B,高速光耦合器U2的輸入二極管陽極通過依次連接的第六電阻R6、第四電阻R4和第三電容C3和輸入二極管的陰極連接，在第四電阻R4和第三電容C3連接形成的線路兩端并聯(lián)有第五電阻R5，高速光耦合器U2的輸入二極管陽極還和二極管Dl的陰極連接，二極管Dl的陽極和輸入二極管陰極連接，高速光耦合器U2的電源端接電源，電源端還通過第四電容C4接地，高速光耦合器U2的接地端接地，高速光耦合器U2的輸出端通過第七電阻R7和第一施密特反相器U3A的輸入端連接,第一施密特反相器U3A的輸入端通過第五電容C5接地，第一施密特反相器U3A的輸出端和第二施密特反相器U3B的輸入端連接；
差分信號(hào)形成電路中的第二電阻R2和第一電容Cl連接處通過雙絞線和差分信號(hào)處理電路中的第六電阻R6和第四電阻R4連接處連接，差分信號(hào)形成電路中的第三電阻R3和第二電容C2連接處通過雙絞線和差分信號(hào)處理電路中的差分信號(hào)處理電路中的高速光耦合器U2輸入二極管陰極連接。
【權(quán)利要求】
1.一種變流器的IGBT驅(qū)動(dòng)接收與故障反饋電路，其特征在于包括差分信號(hào)形成電路和差分信號(hào)處理電路； 差分信號(hào)形成電路包括高速M(fèi)SOFET驅(qū)動(dòng)器Ul，高速M(fèi)SOFET驅(qū)動(dòng)器Ul的第一輸入端和第二輸入端相連，第一輸入端通過第一電阻和電源連接，高速M(fèi)SOFET驅(qū)動(dòng)器Ul的反相輸出端通過第二電阻R2和第一電容Cl的一端連接，高速M(fèi)SOFET驅(qū)動(dòng)器Ul的同相輸出端通過第三電阻R3和第二電容C2的一端,第一電容Cl的另一端和第二電容C2的另一端連接；差分信號(hào)處理電路包括高速光耦合器U2、第一施密特反相器U3A和第二施密特反相器U3B,高速光耦合器U2的輸入二極管陽極通過依次連接的第六電阻R6、第四電阻R4和第三電容C3和輸入二極管的陰極連接，在第四電阻R4和第三電容C3連接形成的線路兩端并聯(lián)有第五電阻R5，高速光耦合器U2的輸入二極管陽極還和二極管Dl的陰極連接，二極管Dl的陽極和輸入二極管陰極連接，高速光耦合器U2的電源端接電源，電源端還通過第四電容C4接地，高速光耦合器U2的接地端接地，高速光耦合器U2的輸出端通過第七電阻R7和第一施密特反相器U3A的輸入端連接,第一施密特反相器U3A的輸入端通過第五電容C5接地，第一施密特反相器U3A的輸出端和第二施密特反相器U3B的輸入端連接； 差分信號(hào)形成電路中的第二電阻R2和第一電容Cl連接處通過雙絞線和差分信號(hào)處理電路中的第六電阻R6和第四電阻R4連接處連接，差分信號(hào)形成電路中的第三電阻R3和第二電容C2連接處通過雙絞線和差分信號(hào)處理電路中的差分信號(hào)處理電路中的高速光耦合器U2輸入二極管陰極連接。
【文檔編號(hào)】H03K17/78GK104270129SQ201410498605
【公開日】2015年1月7日 申請(qǐng)日期:2014年9月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月26日
【發(fā)明者】余華, 李巖, 詹哲軍, 黃俊平 申請(qǐng)人:永濟(jì)新時(shí)速電機(jī)電器有限責(zé)任公司