CN218183241U - 一种igbt驱动电路及应用其的电机控制器 - Google Patents
一种igbt驱动电路及应用其的电机控制器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN218183241U CN218183241U CN202222083036.3U CN202222083036U CN218183241U CN 218183241 U CN218183241 U CN 218183241U CN 202222083036 U CN202222083036 U CN 202222083036U CN 218183241 U CN218183241 U CN 218183241U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- circuit
- igbt
- drive circuit
- power supply
- driving circuit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Power Conversion In General (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种IGBT驱动电路及应用其的电机控制器，包括上桥驱动电路和下桥驱动电路，上桥驱动电路由独立的正电源VCC1和负电源VEE1供电，下桥驱动电路由独立的正电源VCC2和负电源VEE2供电，上桥驱动电路和下桥驱动电路的电路结构相同，均包括光耦隔离电路和图腾柱驱动电路，PWM控制信号依次经过光耦隔离电路和图腾柱驱动电路的输出到IGBT开关管的控制极G，它利用两路隔离电源经由分立的光藕隔离电路分别驱动上下桥的IGBT开关管，可以实现初次级电气安全隔离，可靠性大幅提高；结合图腾柱驱动电路，可以大幅提高输出电流的能力，降低IGBT的开关损耗和温升，提高整机效率，拓宽应用范围。
Description
技术领域：
本实用新型涉及一种IGBT驱动电路及应用其的电机控制器。
背景技术：
目前，在永磁同步电机或者直流无刷电机中，电机控制器一般使用IGBT作为逆变电路的开关元件，逆变电路包含多个开关桥臂，每个桥臂包括上桥IGBT开关管和下桥IGBT开关管，上桥IGBT开关管和下桥IGBT开关管都通过一个驱动电路驱动。上桥IGBT开关管和下桥IGBT开关管的驱动电路的驱动电源通常采用非隔离驱动的拓扑结构，上桥驱动电路的驱动电源需采用自举的方式得到，这种驱动方式的优点是供电***简单，其电路缺点是：1)驱动芯片输出电流能力有限，多应用在高压小功率的场合；2)因IGBT开关管米勒电容的存在，无法完全避免桥臂的上桥IGBT开关管和下桥IGBT开关管的直通风险；3)因控制部分没有与高压侧隔离，无法保证控制器不受高压侧的影响，可靠性降低。
发明内容：
本实用新型的目的是提供一种IGBT驱动电路及应用其的电机控制器，能解决现有技术中驱动电源需采用自举的方式获得导致驱动芯片输出电流能力较小，只能应用在高压小功率的场合，控制部分没有与高压侧隔离，无法保证控制器不受高压侧的影响，可靠性降低的技术问题。
本实用新型的目的是通过下述技术方案予以实现的。
一种IGBT驱动电路，包括上桥驱动电路和下桥驱动电路，其特征在于：上桥驱动电路由独立的正电源VCC1和负电源VEE1供电，下桥驱动电路由独立的正电源VCC2和负电源VEE2供电，上桥驱动电路和下桥驱动电路的电路结构相同，均包括光耦隔离电路和图腾柱驱动电路，PWM控制信号依次经过光耦隔离电路和图腾柱驱动电路的输出到IGBT开关管的控制极G。
上述的上桥驱动电路或者下桥驱动电路还包括负压关断电路，负压关断电路中间引出连接到IGBT开关管的发射极E，实现IGBT的负压关断。
上述的上桥驱动电路或下桥驱动电路还包括光耦快速放电电路，光耦快速放电电路连接到光耦隔离电路的信号输入端，提升光耦的掉电速度。
上述的负压关断电路包括电容C1和电容C2，光耦隔离电路主要包括光耦U1，电容C1和电容C2串联后两端连接在正电源VCC1和负电源VEE1之间或者电容C1和电容C2串联后两端连接在正电源VCC2和负电源VEE2之间，IGBT开关管的发射极E连接到电容C1和电容C2之间。
上述的图腾柱驱动电路由三极管Q2和三级管Q3连接组成。
上述的光耦快速放电电路包括由三极管Q1和电阻R4串联而成。
上述在IGBT开关管的控制极G与发射极E之间并联一个电容C0，图腾柱驱动电路输出端串联一个限流电阻R3后再连接到IGBT开关管的控制极G。
上述的电容C0的一端连接二极管D3的正极端，二极管D3的负极端连接图腾柱驱动电路输出端。
一种电机控制器，包括微处理器MCU和逆变电路,微处理器MCU输出若干路PWM控制信号经过若干个IGBT驱动电路进入到逆变电路，逆变电路包括若干条桥臂，每条桥臂由上桥臂IGBT开关管Q4和下桥臂IGBT开关管Q8连接而成，上桥臂IGBT开关管Q4和下桥臂IGBT开关管Q8由IGBT驱动电路驱动，其特征在于：所述的IGBT驱动电路是上述所述的IGBT驱动电路。
上述电机控制器的还包括电源供电电路,电源供电电路为微处理器MCU、逆变电路和IGBT驱动电路供电。
本实用新型与现有技术相比，具有如下效果：
1)本实用新型的IGBT驱动电路，利用两路隔离电源经由分立的光藕隔离电路分别驱动上下桥的IGBT开关管，可以实现初次级电气安全隔离，使控制部分与高压侧隔离，保证控制部分不受高压侧的影响，可靠性大幅提高；结合图腾柱驱动电路，可以大幅提高输出电流的能力，迅速完成对于门极电荷的充电或者放电的过程，可以降低IGBT的开关损耗和温升，提高整机效率，可以应用在大功率的场合，从而拓宽应用范围。
2)本实用新型的其它优点在实施例部分展开详细描述。
附图说明：
图1是本实用新型实施例一提供的原理方框图；
图2是本实用新型实施例一的上桥驱动电路的方框图；
图3是本实用新型实施例一的下桥驱动电路的方框图；
图4是图1对应的电路图；
图5是本实用新型实施例二提供的原理图。
具体实施方式：
下面通过具体实施例并结合附图对本实用新型作进一步详细的描述。
实施例一：
如图1、图2、图3和图4所示，本实施例提供的是一种IGBT驱动电路，包括上桥驱动电路和下桥驱动电路，其特征在于：上桥驱动电路由独立的正电源VCC1和负电源VEE1供电，下桥驱动电路由独立的正电源VCC2和负电源VEE2供电，上桥驱动电路和下桥驱动电路的电路结构相同，均包括光耦隔离电路和图腾柱驱动电路，PWM控制信号依次经过光耦隔离电路和图腾柱驱动电路的输出到IGBT开关管的控制极G。
本实用新型的原理是：利用两路隔离电源经由分立的光藕隔离电路分别驱动上下桥的IGBT开关管，可以实现初次级电气安全隔离，使控制部分与高压侧隔离，保证控制部分不受高压侧的影响，可靠性大幅提高；所述的两路隔离电源是指：由正电源VCC1和负电源VEE1组成的第一路电源和由正电源VCC2和负电源VEE2组成的第二路电源。结合图腾柱驱动电路，可以大幅提高输出电流的能力，迅速完成对于门极电荷的充电或者放电的过程，可以降低IGBT的开关损耗和温升，提高整机效率，除了可以应用在小功率的场合，还可以应用在大功率的场合，从而拓宽应用范围。
上桥驱动电路或者下桥驱动电路还包括负压关断电路，负压关断电路中间引出连接到IGBT开关管的发射极E，实现IGBT的负压关断，降低IGBT开关管的米勒效应，有效避免上下桥开关管直通。
上桥驱动电路或下桥驱动电路还包括光耦快速放电电路，光耦快速放电电路连接到光耦隔离电路的信号输入端，提升光耦的掉电速度。
上述负压关断电路包括电容C1和电容C2，光耦隔离电路主要包括光耦U1，电容C1和电容C2串联后两端连接在正电源VCC1和负电源VEE1之间或者电容C1和电容C2串联后两端连接在正电源VCC2和负电源VEE2之间，IGBT开关管的发射极E连接到电容C1和电容C2之间，电路结构简单。本实用新型的正电源VCC1是+18V，负电源VEE1是-7V，而IGBT开关管打开的电压是15V，即IGBT开关管的G极和E极之间的电压差是+15V时就可以打开，由于IGBT开关管的E极连接在电容C1和电容C2之间，IGBT开关管的E极通过电容C2与负电源VEE1连接，当关断时，必须负压才能关断。
上述图腾柱驱动电路由三极管Q3和三级管Q4连接组成，电路结构简单。
上述的光耦快速放电电路包括由三极管Q1和电阻R4串联而成，电路结构简单。
上述在IGBT开关管的控制极G与发射极E之间并联一个电容C0，图腾柱驱动电路输出端串联一个限流电阻R3后再连接到IGBT开关管的控制极G。
上述的电容C0的一端连接二极管D3的正极端，二极管D3的负极端连接图腾柱驱动电路输出端，二极管D3实现电容C0的快速放电。
实施例二：
如图5所示，一种电机控制器，包括微处理器MCU和逆变电路,微处理器MCU输出若干路PWM控制信号经过若干个IGBT驱动电路进入到逆变电路，逆变电路包括若干条桥臂，每条桥臂由上桥臂IGBT开关管Q4和下桥臂IGBT开关管Q8连接而成，上桥臂IGBT开关管Q4和下桥臂IGBT开关管Q8由IGBT驱动电路驱动，其特征在于：所述的IGBT驱动电路实施例一所述的IGBT驱动电路。
电机控制器还包括电源供电电路,电源供电电路为微处理器MCU、逆变电路和IGBT驱动电路供电，电源供电电路的输出端提供直流母线电压Vbus、正电源VCC1、负电源VEE1、正电源VCC2和负电源VEE2。
以上实施例为本实用新型的较佳实施方式，但本实用新型的实施方式不限于此，其他任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种IGBT驱动电路，包括上桥驱动电路和下桥驱动电路，其特征在于：上桥驱动电路由独立的正电源VCC1和负电源VEE1供电，下桥驱动电路由独立的正电源VCC2和负电源VEE2供电，上桥驱动电路和下桥驱动电路的电路结构相同，均包括光耦隔离电路和图腾柱驱动电路，PWM控制信号依次经过光耦隔离电路和图腾柱驱动电路的输出到IGBT开关管的控制极G。
2.根据权利要求1所述的一种IGBT驱动电路，其特征在于：上桥驱动电路或者下桥驱动电路还包括负压关断电路，负压关断电路中间引出连接到IGBT开关管的发射极E，实现IGBT的负压关断。
3.根据权利要求1或2所述的一种IGBT驱动电路，其特征在于：上桥驱动电路或下桥驱动电路还包括光耦快速放电电路，光耦快速放电电路连接到光耦隔离电路的信号输入端，提升光耦的掉电速度。
4.根据权利要求3所述的一种IGBT驱动电路，其特征在于：负压关断电路包括电容C1和电容C2，光耦隔离电路主要包括光耦U1，电容C1和电容C2串联后两端连接在正电源VCC1和负电源VEE1之间或者电容C1和电容C2串联后两端连接在正电源VCC2和负电源VEE2之间，IGBT开关管的发射极E连接到电容C1和电容C2之间。
5.根据权利要求4所述的一种IGBT驱动电路，其特征在于：图腾柱驱动电路由三极管Q2和三级管Q3连接组成。
6.根据权利要求5所述的一种IGBT驱动电路，其特征在于：光耦快速放电电路包括由三极管Q1和电阻R4串联而成。
7.根据权利要求6所述的一种IGBT驱动电路，其特征在于：在IGBT开关管的控制极G与发射极E之间并联一个电容C0，图腾柱驱动电路输出端串联一个限流电阻R3后再连接到IGBT开关管的控制极G。
8.根据权利要求7所述的一种IGBT驱动电路，其特征在于：电容C0的一端连接二极管D3的正极端，二极管D3的负极端连接图腾柱驱动电路输出端。
9.一种电机控制器，包括微处理器MCU和逆变电路,微处理器MCU输出若干路PWM控制信号经过若干个IGBT驱动电路进入到逆变电路，逆变电路包括若干条桥臂，每条桥臂由上桥臂IGBT开关管Q4和下桥臂IGBT开关管Q8连接而成，上桥臂IGBT开关管Q4和下桥臂IGBT开关管Q8由IGBT驱动电路驱动，其特征在于：所述的IGBT驱动电路是权利要求1至8任意一项所述的IGBT驱动电路。
10.根据权利要求9所述的一种电机控制器，其特征在于：还包括电源供电电路,电源供电电路为微处理器MCU、逆变电路和IGBT驱动电路供电。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202222083036.3U CN218183241U (zh) | 2022-08-09 | 2022-08-09 | 一种igbt驱动电路及应用其的电机控制器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202222083036.3U CN218183241U (zh) | 2022-08-09 | 2022-08-09 | 一种igbt驱动电路及应用其的电机控制器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN218183241U true CN218183241U (zh) | 2022-12-30 |
Family
ID=84616308
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202222083036.3U Active CN218183241U (zh) | 2022-08-09 | 2022-08-09 | 一种igbt驱动电路及应用其的电机控制器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN218183241U (zh) |
-
2022
- 2022-08-09 CN CN202222083036.3U patent/CN218183241U/zh active Active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103532353B (zh) | 具有高负电压的自举供电mosfet/igbt驱动线路 | |
| CN103236796B (zh) | 一种逆变器和控制逆变器的方法 | |
| CN103973084B (zh) | 一种用于串联谐振大功率igbt模块驱动电路 | |
| CN107947587B (zh) | 一种高效恒流宽电压输出电路 | |
| CN202435332U (zh) | 低成本、高隔离特性的开关磁阻电机自举式驱动电路 | |
| CN218183241U (zh) | 一种igbt驱动电路及应用其的电机控制器 | |
| CN203243239U (zh) | 低整流损耗型光耦式汽车发电机同步整流器 | |
| CN105763065A (zh) | 一种可适用不同输入电压的车载逆变装置 | |
| CN211579865U (zh) | 单电源自举的igbt驱动电路 | |
| CN201869101U (zh) | 隔离驱动电路 | |
| CN204967607U (zh) | 基于功率管的供电电路及led照明设备 | |
| CN210074864U (zh) | 一种太阳能市电互补控制器电源切换电路 | |
| CN209419505U (zh) | 改进型全桥驱动电路 | |
| CN207835344U (zh) | 全桥控制电路和全桥变换器 | |
| CN209151047U (zh) | 一种变频压缩机驱动电路 | |
| CN103746577B (zh) | 低整流损耗型光耦式汽车发电机同步整流器 | |
| CN206851088U (zh) | 一种led线性高低压驱动电路及驱动电源 | |
| CN217159569U (zh) | 一种igbt驱动电路及电机控制器 | |
| CN209845388U (zh) | 一种新型led电源 | |
| CN215871200U (zh) | 一种双管串联反激式开关电源驱动电路及开关电源 | |
| CN219351534U (zh) | 一种软启电路以及单相逆变电路 | |
| CN211209595U (zh) | 非同步变压器相位检测的交流斩波器续流功率管驱动电路 | |
| CN221467560U (zh) | 开关管控制电路与逆变器 | |
| CN217956949U (zh) | 一种带互锁控制的全桥dc-dc变换脉宽调制信号驱动电路 | |
| CN213959967U (zh) | 一种双路输入电源 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |