CN202103639U - Igbt软开关控制电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了IGBT软开关控制电路，设有二个驱动变压器，包括第一驱动变压器和第二驱动变压器，第一驱动变压器设有一个与第一控制逆变电路联接的原边绕组，和二个与IGBT功率管的控制端联接的副边线圈；第二驱动变压器设有一个与第二控制逆变电路联接的原边绕组，和二个与IGBT功率管的控制端联接的副边线圈；第一控制逆变电路的控制端与触发电路联接，第二控制逆变电路的控制端与PWM控制电路联接。本实用新型可以实现IGBT零电压开通，零电流关断，极大减少了IGBT的开关损耗，产品效率大大提高，高达92％以上。提高了IGBT开关时所承受的电压电流应力，延长了其寿命，产品安全可靠、性能稳定。开关频率高，可高达20KHZ以上，为产品小体积化创造条件。产品干扰小。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种IGBT功率管的控制电路，更具体地说指对IGBT软开关电路进行控制的电路结构。
背景技术
现有技术中，在逆变焊机等产品的逆变电路中使用的IGBT逆变电路中，存在以下缺点：
1.同类产品采用IGBT硬开关控制电路，IGBT关断时为硬性关断，从而导致IGBT开关管的开关损耗加大，极大地影响IGBT管的寿命，严重时导致IGBT损坏，产品性能可靠性低。
2.硬开关控制电路的开关频率越高，开关损耗就越大，所以硬开关技术的开关频率不能做太高，只能在20KHZ以下，这样就不能为产品小体积化创造条件。
3.同类产品电磁干扰大，因其未采用软开关技术。
4.同类产品的功率因数低，为93％。
5.同类产品开关损耗大，效率低，为80％以下。
基于上述现有技术的不足，本发明人创新地设计出一种IGBT软开关控制电路。
实用新型内容
本实用新型的目的在于为克服现有技术的缺陷，而提供一种IGBT软开关控制电路。
为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
IGBT软开关控制电路，所述的IGBT软开关电路包括由四个IGBT功率管构成的桥式逆变电路，所述逆变电路的输出端设有逆变变压器和与之串联的LLC谐振电路，所述的IGBT软开关控制电路设有二个驱动变压器，包括第一驱动变压器和第二驱动变压器，所述的第一驱动变压器设有一个与第一控制逆变电路联接的原边绕组，和二个与IGBT功率管的控制端联接的副边线圈；所述的第二驱动变压器设有一个与第二控制逆变电路联接的原边绕组，和二个与IGBT功率管的控制端联接的副边线圈；所述的第一控制逆变电路的控制端与触发电路联接，所述的第二控制逆变电路的控制端与PWM控制电路联接。
其进一步技术方案为：还包括与PWM控制电路、触发电路联接的运算放大电路，所述的运算放大电路还联接有控制信号端与反馈信号端。
其进一步技术方案为：所述反馈信号端与主变压器的原边联接，所述控制信号端与逆变焊机的控制电路板联接。
其进一步技术方案为：还包括用于固定前述的第一驱动变压器、第二驱动变压器、第一控制逆变电路、第二控制逆变电路、触发电路、PWM控制电路和运算放大电路的电路板，所述的电路板还联接有电源电路。
其进一步技术方案为：所述的PWM控制电路包括UC3846芯片。
其进一步技术方案为：所述的第一控制逆变电路、第二控制逆变电路分别包括四个MOS管；分别为9Z24型和Z24型MOS管。
其进一步技术方案为：所述触发电路包括NE555芯片、4072A芯片和4013A芯片。
其进一步技术方案为：所述的运算放大电路包括LM324芯片和LM339芯片。
其进一步技术方案为：所述第一驱动变压器和第二驱动变压器的变压比均为1∶1。
其进一步技术方案为：所述的电源电路包括LM7815型和LM7915型芯片。
本实用新型与现有技术相比的有益效果是：本实用新型采用了二个驱动变压器，其中的第一驱动变压器的脉宽固定不变，第二驱动变压器的脉宽通过PWM控制器实现可调，可以实现IGBT零电压开通，零电流关断，极大减少了IGBT的开关损耗，产品效率大大提高，高达92％以上。提高了IGBT开关时所承受的电压电流应力，延长了其寿命，产品安全可靠、性能稳定。开关频率高，可高达20KHZ以上，为产品小体积化创造条件。产品干扰小。产品功率因数高，高达99.8％。
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步描述。
附图说明
图1为本实用新型一种IGBT软开关控制电路具体实施例的方框结构图；
图2为本实用新型一种IGBT软开关控制电路具体实施例的电路原理图；
图3为本实用新型用来控制的IGBT软开关电路的原理图。
附图标记说明
11 第一驱动变压器 12 第二驱动变压器
21 第一控制逆变电路 22 第二控制逆变电路
31 触发电路 32 PWM控制电路
4 运算放大电路 51 控制信号端
52 反馈信号端 6 电路板
7 电源电路
具体实施方式
为了更充分理解本实用新型的技术内容，下面结合具体实施例对本实用新型的技术方案进一步介绍和说明，但不局限于此。
如图3所示，IGBT软开关电路包括由四个IGBT功率管构成的桥式逆变电路，逆变电路的输出端设有逆变变压器(其副边与主电路的整流电路联接，提供焊接所需要的直流电源)和与之串联的LLC谐振电路。如图1所示，本实用新型IGBT软开关控制电路，设有二个驱动变压器，包括第一驱动变压器11和第二驱动变压器12，第一驱动变压器11设有一个与第一控制逆变电路21联接的原边绕组，和二个与IGBT功率管IGBT-1、IGBT-3的控制端联接的副边线圈；第二驱动变压器12设有一个与第二控制逆变电路22联接的原边绕组，和二个与IGBT功率管IGBT-2、IGBT-4的控制端联接的副边线圈；第一控制逆变电路21的控制端与触发电路31联接，第二控制逆变电路22的控制端与PWM控制电路32联接。还包括与PWM控制电路32、触发电路31联接的运算放大电路4，运算放大电路4还联接有控制信号端51(图2中的VH3端口)与反馈信号端52(图2中的VH2端口)。反馈信号端52与主变压器的原边联接(从主变压器的原边检测电压信号)，控制信号端与逆变焊机的控制电路板联接(用来启动IGBT功率管的控制电路的工作)。还包括用于固定前述的第一驱动变压器11、第二驱动变压器12、第一控制逆变电路21、第二控制逆变电路22、触发电路31、PWM控制电路32和运算放大电路4的电路板6，电路板6还联接有电源电路7。
如图2所示，其中的PWM控制电路包括UC3846芯片，第一控制逆变电路、第二控制逆变电路分别包括四个MOS管；分别为9Z24型和Z24型MOS管；触发电路包括NE555芯片、4072A芯片和4013A芯片；运算放大电路包括LM324芯片和LM339芯片；第一驱动变压器和第二驱动变压器的变压比均为1∶1；电源电路包括LM7815型和LM7915型芯片。其中，C40的两端并联接入IGBT-1的控制端；C41的两端并联接入IGBT-3的控制端；C37的两端并联接入IGBT-2的控制端；C38的两端并联接入IGBT-4的控制端。其中的二个驱动变压器的原边电压都是相同的，但脉宽则不相同，其中，第一驱动变压器的原边绕组的MOS管控制端由触发器控制，其脉宽不变(即占空比不变)，而第二驱动变压器的原边绕组的MOS管控制端由PWM控制芯片来控制，其脉宽可变(即占空比可变)。
综上所述，本实用新型采用了二个驱动变压器，其中的第一驱动变压器的脉宽固定不变，第二驱动变压器的脉宽通过PWM控制器实现可调，可以实现IGBT零电压开通，零电流关断，极大减少了IGBT的开关损耗，产品效率大大提高，高达92％以上。提高了IGBT开关时所承受的电压电流应力，延长了其寿命，产品安全可靠、性能稳定。开关频率高，可高达20KHZ以上，为产品小体积化创造条件。产品干扰小。产品功率因数高，高达99.8％。
以上所述仅以实施例来进一步说明本实用新型的技术内容，以便于读者更容易理解，但不代表本实用新型的实施方式仅限于此，任何依本实用新型所做的技术延伸或再创造，均受本实用新型的保护。本实用新型的保护范围以权利要求书为准。
Claims (10)
1.IGBT软开关控制电路，所述的IGBT软开关电路包括由四个IGBT功率管构成的桥式逆变电路，所述桥式逆变电路的输出端设有逆变变压器和与之串联的LLC谐振电路，其特征在于所述的IGBT软开关控制电路设有二个驱动变压器，包括第一驱动变压器和第二驱动变压器，所述的第一驱动变压器设有一个与第一控制逆变电路联接的原边绕组，和二个与IGBT功率管的控制端联接的副边线圈；所述的第二驱动变压器设有一个与第二控制逆变电路联接的原边绕组，和二个与IGBT功率管的控制端联接的副边线圈；所述的第一控制逆变电路的控制端与触发电路联接，所述的第二控制逆变电路的控制端与PWM控制电路联接。
2.根据权利要求1所述的IGBT软开关控制电路，其特征在于还包括与PWM控制电路、触发电路联接的运算放大电路，所述的运算放大电路还联接有控制信号端与反馈信号端。
3.根据权利要求2所述的IGBT软开关控制电路，其特征在于所述反馈信号端与主变压器的原边联接，所述控制信号端与逆变焊机的控制电路板联接。
4.根据权利要求3所述的IGBT软开关控制电路，其特征在于还包括用于固定前述的第一驱动变压器、第二驱动变压器、第一控制逆变电路、第二控制逆变电路、触发电路、PWM控制电路和运算放大电路的电路板，所述的电路板还联接有电源电路。
5.根据权利要求4所述的IGBT软开关控制电路，其特征在于所述的PWM控制电路包括UC3846芯片。
6.根据权利要求5所述的IGBT软开关控制电路，其特征在于所述的第一控制逆变电路、第二控制逆变电路分别包括四个MOS管；分别为9Z24型和Z24型MOS管。
7.根据权利要求6所述的IGBT软开关控制电路，其特征在于所述的触发电路包括NE555芯片、4072A芯片和4013A芯片。
8.根据权利要求7所述的IGBT软开关控制电路，其特征在于所述的运算放大电路包括LM324芯片和LM339芯片。
9.根据权利要求8所述的IGBT软开关控制电路，其特征在于所述的第一驱动变压器和第二驱动变压器的变压比均为1∶1。
10.根据权利要求9所述的IGBT软开关控制电路，其特征在于所述的电源电路包括LM7815型和LM7915型芯片。
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