[实用新型]IPM专用驱动电源

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种驱动电源，特别涉及一种IPM专用驱动电源，也可用于由MOSFET或IGBT组成的桥路驱动。

背景技术

近年来，随着电力电子技术的发展，各个应用领域对电源的体积、重量、效率等方面提出了越来越高的要求。目前，作为MOSFET、IGBT、智能功率模块IPM驱动电源的仍主要是以线性直流电源为主。传统的线性稳压电源虽然电路结构简单、工作可靠，但它存在着效率低(只有40％~50％)、体积大、铜铁消耗量大，工作温度高及调整范围小等缺点。

随着集成电路技术的发展，虽然在以后也产生过开关电源，实现了控制电路的集成，但往往采用电压型脉宽调制(PWM)技术，将输出电压反馈后用于控制功率开关脉宽的大小。电压控制型的结构框图如图1所示，电源输出电压Uo与参考电压Uref比较放大，得到误差信号Ue，将其与三角波信号Ur比较后，脉宽比较器就输出占空比一定的系列脉冲。其最大缺点是：控制过程中电源内的电流没有参与进去。众所周知，开关电源的电流要流经电感，相对电压信号有90暗难映？所以对于开关电源来说，实际上需要不断调节的是输入电流，以适应输出电压的变化和负载的需求，从而达到稳定输出电压的目的。

传统的电压控制型是一个单闭环电压控制系统，在其控制过程中，电源电路中的电感电流未参与控制，是独立变量。开关变换器为二阶系统，而二阶系统是一个有条件的稳定系统，若不加补偿，很难使系统稳定和获得好的小信号特性，所以，必须在误差放大器补偿网络中增加一个零点，这样就增加了电路的成本。而且该控制型检测输出电压的变化，往往需要经过几个循环之后才可以调整过来，体现为超调过大，反应迟缓，甚至出现不可预料的后果。所以控制线路复杂可靠性差反应慢的问题仍未得到有效解决。

驱动器的电源是整个系统的心脏，提供稳定、可靠、纯净、足够的电能给系统工作。其中若有丝毫的差错可能会直接影响到元器件的好坏以及周边电路的稳定，特别是能够使IPM独立供电，杜绝因为自举充电而损坏IPM的事故。因此，自身特点以及电力电子应用领域对电源的更高要求，需要研究性能更佳具有广阔的应用前景和实用价值的开关电源。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术的上述不足，提供一种适用于IPM、IGBT、MOSFET的开关电源。

为此，本实用新型采用如下的技术方案：

一种IPM专用驱动电源，包括EMI滤波器，RCD缓冲电路、高频变压器、可控脉宽振荡电路，其中，

所述的EMI滤波器用于对直流输入电压滤波，RCD缓冲电路接在所述高频变压器的原边绕组；

所述的可控脉宽振荡电路包括UC3844芯片及其外围电路和功率型MOSFET开关管，所述的功率型MOSFET开关管与高频变压器的原边绕组串联，其栅极与UC3844芯片的PWM脉冲波输出端即引脚6相连，功率开关管导通时，经过EMI滤波的直流输入电压被施加到高频变压器的原边绕组上；

经过EMI滤波的直流输入电压经降压后接到UC3844的引脚7，通过原边绕组的电流反馈信号经过低通滤波后接到UC3844的引脚3；

高频变压器的直流输出电压经过可调电阻取样后得到的电压反馈信号接到UC3844的引脚2，在UC3844的引脚1和2之间跨接有形成PI调节器的电阻和电容。

本实用新型具有如下的技术效果：

1.本开关电源由于采用UC3844作为PWM控制芯片，主电路用单端反激式，可靠性高，稳定性好，输出纹波小，能够适应电网电压10％和负载20％的波动。UC3844为电流控制型芯片，这样既保留了电压控制型的优点，又增加了电流反馈环节，使输出的电感峰值电流跟随误差电压变化，因此本开关电源对输入电压的响应快，同时电感电流不再是一个独立变量，从而使开关变换器成为一个一阶无条件的稳定系统，因而很容易不受约束地得到大的开环增益和完善的小信号、大信号特性。

2.本实用新型由于采用电流控制型芯片UC3844，线性调整率(电压调整率)非常好，可达0.01％/V，可与优秀的线性稳压器媲美。这是因为输入电压的变化立即反映为电感电流的变化，它不经过任何误差放大器就能在比较器中改变输出脉冲宽度。再加一级输出电压至误差放大器的控制，能使线性调整率更好。

3.本实用新型明显地改善了负载调整率，因为误差放大器可专门用于控制由于负载变化而造成的输出电压变化。特别是使轻载时电压升高的幅度大大减少。