[发明专利]功率器件通用驱动系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种电子式驱动系统，特别是功率器件通用驱动系统。

背景技术

随着现代社会科学技术迅速发展，电力电子半导体功率器件比如晶闸管、IGBT、IPM等得到了广泛的应用，而这些功率器件如果要正常地工作，就需要对其进行准确的驱动，因此，如何正确地设计功率器件的驱动系统就显得非常重要。

常规的设计方案是通过控制系统的主控制芯片如DSP等利用软件生成死区，然后将带死区的PWM（脉宽调制信号）调制信号接入光电隔离电路，用以将控制回路与功率主回路隔离，起到保护作用，同时将PWM调制信号放大，以达到驱动功率器件的能力。但是这种方案有两点缺陷：一是死区电路是由软件生成的，在上电的时候可能会引起PWM调制信号紊乱从而使得功率器件上下桥臂同时导通烧毁功率器件；二是驱动系统的供电电源是将交流电压降压，然后通过LM78XX系统稳压芯片输出稳定的直流电压来进行供电。由于LM78XX系列稳压芯片耐压值不够高，性能不够好，比较容易被损坏，造成供电不稳，这样就有可能烧毁功率器件。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的问题而提供一种功率器件通用驱动系统，以避免软件死机和提高系统可靠性。

本发明的目的是这样实现的：一种功率器件通用驱动系统，包括其输出端用作与功率器件连接的光电隔离驱动电路及其工作电源，还具有，由芯片74LS06组成的外围死区电路：其输入端接收控制系统传输过来的无死区PWM调制信号，然后转换成带死区的PWM调制信号；

光纤发送电路：其输入端与外围死区电路的输出端连接；

光纤接收电路：其输入端接收光纤发送电路通过光传输形式发送的信号，其输出端与所述光电隔离驱动电路的输入端连接。

上述光纤发送电路采用型号为HFBR1528的芯片组成，光纤接收电路采用型号为HFBR2528的芯片组成。

上述工作电源采用型号为VLA106-24151的芯片组成。

本发明通过使用硬件死区电路来产生死区，使用高性能的、高耐压值的功率器件专用电源芯片来提供直流电源，极大地提高了驱动系统的工作效率和稳定性。

本发明同时采用专门的电源驱动芯片进行独立供电，并且通过光纤传输PWM调制信号，实现了控制回路和主回路的电气隔离，而且提供了通用的接口，实现了系统的可重构、可扩充和通用性，能得到广泛应用。

本发明的工作原理是：硬件死区电路提供一个通用的接口，用于接收PWM调制信号，硬件死区电路为PWM调制信号产生死区，带死区的PWM调制信号输入光纤发送模块，发送模块将PWM信号以光的形式发送给光纤接收模块，由于光纤模块驱动能力不够，同时为了将控制回路和功率回路隔离的作用，因此将光纤接收模块输出端接入光电隔离驱动模块的输入端，光电隔离驱动模块的输出端将PWM信号输入功率器件用于驱动功率器件。另外，通过VLA106-24151提供六路独立的电源对光电隔离驱动模块进行供电（文中“模块”均指“电路”。

本发明的有益效果是：

1、通过专门的电源芯片VLA106-24151进行供电，抗干扰能力大大增强，极大地提高了系统的稳定性。

2、利用硬件生成死区电路，避免了出现利用软件生成死区电路时，软件死机而造成的上下桥臂导通产生过电流烧毁功率器件的情况。

3、采用光纤传输PWM调制信号，将控制回路与功率回路进行隔离，大大提高了系统的可靠性。

附图说明

图1是本发明的硬件结构图。

图2是本发明的系统原理图。

具体实施方式

下面结合附图和实例对本发明进一步说明。

参见图1、图2，外围死区电路提供一个通用的接口，用于接收PWM调制信号，外围死区电路为PWM调制信号产生死区，带死区的PWM调制信号输入光纤发送电路（芯片型号HFBR1528），发送电路（HFBR1528）将PWM信号以光的形式发送给光纤接收电路（芯片型号HFBR2528），由于光纤接收电路（HFBR2528）驱动能力不够，同时为了将控制回路和功率回路隔离的作用，因此将光纤接收电路输出端接入光电隔离驱动电路（芯片型号HP4504）的输入端，光电隔离驱动电路的输出端将PWM信号输入功率器件用于驱动功率器件。另外，通过VLA106-24151提供六路独立的电源对HP4504进行供电。