CN108054908A - 一种三电平逆变器驱动电路 - Google Patents

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Abstract

一种三电平逆变器驱动电路，包括PWM信号互锁电路，PWM信号互锁电路的输入端连接逆变器的驱动板输入信号，PWM信号互锁电路输出分两路，分别连接第一驱动核U1的输入端和第二驱动核U2的输入端；所述第一驱动核U1和第二驱动核U2的输出分为四路，分别连接驱动回路、检测回路、驱动回路和Vce检测回路的输入端，驱动回路、检测回路、驱动回路和Vce检测回路的输出端连接IGBT模块开关管的相应管脚；本发明统一了逆阻型和非逆阻型IGBT模块驱动的PCB，通过转换开关的控制进行实时切换，降低了设计的复杂度，节省了针对逆阻型和非逆阻型IGBT模块分别制作驱动电路的成本。

Description

一种三电平逆变器驱动电路
技术领域
本发明涉及三电平逆变器技术领域，具体涉及一种三电平逆变器驱动电路。
背景技术
三电平逆变器技术相对于传统的两电平逆变器有着***效率高、谐波特性好等优点，在逆变器领域有着一定的应用。其中三电平拓扑分为NPC1型(“一”字型)IGBT和NPC2型(“T”字型)IGBT，而NPC2型(“T”字型)IGBT又分逆阻型和非逆阻型。对于NPC2型拓扑，逆阻型IGBT的驱动和非逆阻型IGBT的驱动有着相当的差异，这主要体现在VCE电压检测和不同IGBT端子定义差异上，这就使得驱动逆阻型IGBT和非逆阻型IGBT需要开发多套驱动电路，增加了设计的复杂性和开发成本、减少了驱动的通用性应用。
发明内容
为了克服上述现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种三电平逆变器驱动电路，针对三电平NPC2型拓扑提出了一种逆阻型\非逆阻型IGBT通用驱动电路，使得这两种IGBT拓扑的驱动在驱动电路PCB上做到统一，两种驱动是通过转换开关的控制进行实时切换，减少了设计的复杂性、降低了开发成本、提高了驱动的通用性。
为达到以上目的，本发明采用如下技术方案：
一种三电平逆变器驱动电路，所述驱动电路包括PWM信号互锁电路，所述PWM信号互锁电路的输入端连接逆变器的驱动板输入信号，所述PWM信号互锁电路输出分两路，分别连接第一驱动核U1的输入端和第二驱动核U2的输入端；所述第一驱动核U1和第二驱动核U2的输出分为四路，所述第一驱动核U1的输出端分别连接第一驱动回路、第一Vce检测回路、第四驱动回路和第四Vce检测回路的输入端，所述第一驱动回路输出的驱动信号连接IGBT模块中第一开关管T1的驱动管脚，所述第四驱动回路输出的驱动信号连接IGBT模块中第四开关管T4的驱动管脚，所述第一Vce检测回路输出的检测信号连接IGBT模块中第一开关管T1的检测管脚，所述第四Vce检测回路输出的检测信号连接IGBT模块中第四开关管T4的检测管脚；所述第二驱动核U2的输出端分别连接第二驱动回路、第二Vce检测回路、第三驱动回路、第三Vce检测回路的输入端，所述第三驱动回路输出的驱动信号连接IGBT模块中第三开关管T3的驱动管脚，所述第三Vce检测回路输出的检测信号连接IGBT模块中第三开关管T3的检测管脚，所述第二驱动回路输出的驱动信号连接IGBT模块中第二开关管T2的驱动管脚，所述第二Vce检测回路输出的检测信号连接IGBT模块的6号引脚，转换开关连接在IGBT模块的6号引脚和11号引脚之间；
当转换开关断开时，第二Vce检测回路接入IGBT模块的6号引脚，此时非逆阻型IGBT模块DP900N1200TU104204的驱动正常工作；当转换开关闭合时，第二Vce检测回路通过转换开关接入IGBT模块的11号引脚，此时逆阻型IGBT模块4MBI900VB-120R1-50的驱动正常工作；通过控制转换开关的通断即能够实现非逆阻型和逆阻型IGBT模块驱动的切换。
和现有技术相比，本发明的优点如下：
本发明统一了逆阻型和非逆阻型IGBT模块驱动的PCB，通过转换开关的控制进行实时切换，降低了设计的复杂度，节省了针对逆阻型和非逆阻型IGBT模块分别制作驱动电路的成本。
附图说明
图1为本发明驱动电路***框图。
图2为具体实施驱动电路图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细说明：
如图1所示，本发明一种三电平逆变器驱动电路，所述驱动电路包括PWM信号互锁电路，2SC0435T驱动核U1、2SC0435T驱动核U2、第一驱动回路、第二驱动回路、第三驱动回路、第四驱动回路、第一检测回路、第二检测回路、第三检测回路、第四检测回路、转换开关、逆阻型和非逆阻型IGBT模块；所述PWM信号互锁电路的输入端连接逆变器的驱动板输入信号，所述PWM信号互锁电路输出分两路，分别连接第一2SC0435T驱动核U1的输入端和第二2SC0435T驱动核U2的输入端；所述第一2SC0435T驱动核U1和第二2SC0435T驱动核U2的输出分为四路，所述第一2SC0435T驱动核U1的输出端分别连接第一驱动回路、第一Vce检测回路、第四驱动回路和第四Vce检测回路的输入端，所述第一驱动回路输出的驱动信号连接IGBT模块中第一开关管T1的驱动管脚，所述第四驱动回路输出的驱动信号连接IGBT模块中第四开关管T4的驱动管脚，所述第一Vce检测回路输出的检测信号连接IGBT模块中第一开关管T1的检测管脚，所述第四Vce检测回路输出的检测信号连接IGBT模块中第四开关管T4的检测管脚；所述第二2SC0435T驱动核U2的输出端分别连接第二驱动回路、第二Vce检测回路、第三驱动回路、第三Vce检测回路的输入端，所述第三驱动回路输出的驱动信号连接IGBT模块中第三开关管T3的驱动管脚，所述第三Vce检测回路输出的检测信号连接IGBT模块中第三开关管T3的检测管脚，所述第二驱动回路输出的驱动信号连接IGBT模块中第二开关管T2的驱动管脚，所述第二Vce检测回路输出的检测信号连接IGBT模块的6号引脚，转换开关连接在IGBT模块的6号引脚和11号引脚之间；
当转换开关断开时，第二Vce检测回路接入IGBT模块的6号引脚，此时非逆阻型IGBT模块DP900N1200TU104204的驱动正常工作；当转换开关闭合时，第二Vce检测回路通过转换开关接入IGBT模块的11号引脚，此时逆阻型IGBT模块4MBI900VB-120R1-50的驱动正常工作；通过控制转换开关的通断即能够实现非逆阻型和逆阻型IGBT模块驱动的切换。
作为本发明的优选实施方式，所述转换开关为机械开关、继电器、光耦隔离芯片或者短接欧姆电阻。
具体实施例：
如图2所示，本实施例驱动电路主要由PWM信号互锁电路、2SC0435T驱动核U1、2SC0435T驱动核U2、驱动电路、Vce检测电路、转换开关S1、逆阻型和非逆阻型IGBT模块。
PWM1-PWM4四路PWM信号输入PWM互锁电路后，输出四路信号，PWM互锁电路输出的PWM1信号接2SC0435T驱动核U1的9号引脚，PWM互锁电路输出的PWM4信号接2SC0435T驱动核U1的8号引脚，PWM互锁电路输出的PWM2信号接2SC0435T驱动核U2的8号引脚，PWM互锁电路输出的PWM3信号接2SC0435T驱动核U2的9号引脚。
2SC0435T驱动核U1输出侧，2SC0435T驱动核U1的28号引脚接电阻R1on后接逆阻型IGBT模块DP900N1200TU104204的4号引脚，2SC0435T驱动核U1的29号引脚，接电阻R1off后接逆阻型IGBT模块DP900N1200TU104204的4号引脚，逆阻型IGBT模块DP900N1200TU104204的3号引脚接电阻R1e后接2SC0435T驱动核U1的26号引脚，形成第一驱动回路。
2SC0435T驱动核U1的23号引脚，接电阻群R1tc0、R1tc1…R1tcn后接逆阻型IGBT模块DP900N1200TU104204的5号引脚，逆阻型IGBT模块DP900N1200TU104204的3号引脚接电阻R1e后接2SC0435T驱动核U1的26号引脚，形成第一Vce检测回路。
2SC0435T驱动核U1的17号引脚，接电阻R4on后接逆阻型IGBT模块DP900N1200TU104204的2号引脚，2SC0435T驱动核U1的18号引脚，接电阻R4off后接逆阻型IGBT模块DP900N1200TU104204的2号引脚，逆阻型IGBT模块DP900N1200TU104204的1号引脚接电阻R4e后接2SC0435T驱动核U1的15号引脚，形成第四驱动回路。
2SC0435T驱动核U1的12号引脚，接电阻群R4tc0、R4tc1…R4tcn后接逆阻型IGBT模块DP900N1200TU104204的3号引脚，逆阻型IGBT模块DP900N1200TU104204的1号引脚接电阻R4e后接2SC0435T驱动核U1的15号引脚，形成第四Vce检测回路。
2SC0435T驱动核U2输出侧，2SC0435T驱动核U2的17号引脚，接电阻R2on后接非逆阻型IGBT模块4MBI900VB-120R1-50的8号引脚，2SC0435T驱动核U2的18号引脚，接电阻R2off后接非逆阻型IGBT模块4MBI900VB-120R1-50的8号引脚，非逆阻型IGBT模块4MBI900VB-120R1-50的7号引脚接电阻R2e后接2SC0435T驱动核U2的15号引脚，形成第二驱动回路。
2SC0435T驱动核U2的12号引脚，接电阻群R2tc0、R2tc1…R2tcn后接非逆阻型IGBT模块4MBI900VB-120R1-50的6号引脚，非逆阻型IGBT模块4MBI900VB-120R1-50的7号引脚接电阻R2e后接2SC0435T驱动核U2的15号引脚，转换开关S1的两端分别连在非逆阻型IGBT模块4MBI900VB-120R1-50的6号引脚和11号引脚上，形成第二Vce检测回路。
2SC0435T驱动核U2的28号引脚，接电阻R3on后接非逆阻型IGBT模块4MBI900VB-120R1-50的12号引脚，2SC0435T驱动核U2的29号引脚，接电阻R3off后接非逆阻型IGBT模块4MBI900VB-120R1-50的12号引脚，非逆阻型IGBT模块4MBI900VB-120R1-50的11号引脚接电阻R3e后接2SC0435T驱动核U2的26号引脚，形成第三驱动回路。
2SC0435T驱动核U2的23号引脚，接电阻群R3tc0、R3tc1…R3tcn后接非逆阻型IGBT模块4MBI900VB-120R1-50的7号引脚，非逆阻型IGBT模块4MBI900VB-120R1-50的11号引脚接电阻R3e后接2SC0435T驱动核U2的26号引脚，形成第三Vce检测回路。
转换开关S1接入非逆阻型IGBT模块4MBI900VB-120R1-50的6号和11号引脚之间。
在驱动电路中，对于IGBT模块为逆阻型还是非逆阻型，只需要对电路中的转换开关S1进行控制即可选择，当IGBT模块为逆阻型时，控制转换开关S1闭合；当IGBT模块为非逆阻型时，控制转换开关S1断开。

Claims (2)

1.一种三电平逆变器驱动电路，其特征在于：所述驱动电路包括PWM信号互锁电路，所述PWM信号互锁电路的输入端连接逆变器的驱动板输入信号，所述PWM信号互锁电路输出分两路，分别连接第一驱动核U1的输入端和第二驱动核U2的输入端；所述第一驱动核U1和第二驱动核U2的输出分为四路，所述第一驱动核U1的输出端分别连接第一驱动回路、第一Vce检测回路、第四驱动回路和第四Vce检测回路的输入端，所述第一驱动回路输出的驱动信号连接IGBT模块中第一开关管T1的驱动管脚，所述第四驱动回路输出的驱动信号连接IGBT模块中第四开关管T4的驱动管脚，所述第一Vce检测回路输出的检测信号连接IGBT模块中第一开关管T1的检测管脚，所述第四Vce检测回路输出的检测信号连接IGBT模块中第四开关管T4的检测管脚；所述第二驱动核U2的输出端分别连接第二驱动回路、第二Vce检测回路、第三驱动回路、第三Vce检测回路的输入端，所述第三驱动回路输出的驱动信号连接IGBT模块中第三开关管T3的驱动管脚，所述第三Vce检测回路输出的检测信号连接IGBT模块中第三开关管T3的检测管脚，所述第二驱动回路输出的驱动信号连接IGBT模块中第二开关管T2的驱动管脚，所述第二Vce检测回路输出的检测信号连接IGBT模块的6号引脚，转换开关连接在IGBT模块的6号引脚和11号引脚之间；
当转换开关断开时，第二Vce检测回路接入IGBT模块的6号引脚，此时非逆阻型IGBT模块DP900N1200TU104204的驱动正常工作；当转换开关闭合时，第二Vce检测回路通过转换开关接入IGBT模块的11号引脚，此时逆阻型IGBT模块4MBI900VB-120R1-50的驱动正常工作；通过控制转换开关的通断即能够实现非逆阻型和逆阻型IGBT模块驱动的切换。
2.根据权利要求1所述的一种三电平逆变器驱动电路，其特征在于：所述转换开关为机械开关、继电器、光耦隔离芯片或者短接欧姆电阻。
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