[实用新型]一种城市轨道车辆牵引变流器制动用IGBT驱动电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种IGBT驱动电路，特别涉及一种城市轨道车辆牵引变流器制动用IGBT驱动电路。

背景技术

随着世界工业化水平的飞速提高，IGBT运用于各个领域的电力电子设备功率等级也不断上升，作为构成电力电子设备功率电路的核心，功率半导体器件IGBT的器件性能及其所运行的工况成为了大功率系统稳定工作的决定性因素之一，其工作性能除了可以利用各种控制手段以及电路拓扑结构的优化来改善外，设计合理可靠的IGBT驱动模块和保护电路是一种更直接、更经济的方案。

目前IGBT驱动器技术比较成熟，一般应用于IGBT驱动电路大都采用专业驱动器公司生产的驱动板，功能可靠，但每种驱动器所驱动的IGBT类型有所限制，对驱动的一些参数不能够详细调节，驱动器出现故障不便维修，只能更换整个驱动器，成本较高。

发明内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种成本低、维修方便、工作稳定可靠的城市轨道车辆牵引变流器制动用IGBT驱动电路。

本实用新型解决上述问题的技术方案是：一种城市轨道车辆牵引变流器制动用IGBT驱动电路，包括反激式直流隔离变换器、短路或过流保护电路、窄脉冲滤除及软关断电路、电源检测及变换电路、推挽功率放大电路、信号输入及错误反馈电路和逻辑处理单元，所述反激式直流隔离变换器的输入端接电源，输出端分别与短路或过流保护电路、窄脉冲滤除及软关断电路、电源检测及变换电路、推挽功率放大电路、信号输入及错误反馈电路连接；信号输入及错误反馈电路连接电源检测及变换电路，电源检测及变换电路、短路或过流保护电路与逻辑处理单元的输入端连接，逻辑处理单元的输出端分别连接窄脉冲滤除及软关断电路、信号输入及错误反馈电路，所述信号输入及错误反馈电路、窄脉冲滤除及软关断电路、推挽功率放大电路依次串接。

所述电源检测及变换电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、比较器、稳压器以及第一三极管，所述第一电阻的一端与反激式直流隔离变换器的输出端相连，另一端与比较器的正输入端连接，所述第二电阻的一端接地，另一端连接所述比较器的正输入端，所述比较器的负输入端与第一三极管的基极连接，所述第一三极管的集电极接电源正极，发射极连接信号输入及错误反馈电路，所述第三电阻一端接电源正极，另一端连接所述第一三极管的基极，所述稳压器一端接地，另一端连接所述第一三极管的基极，所述第四电阻的一端与反激式直流隔离变换器的输出端相连，另一端与比较器的输出端连接。

所述逻辑处理单元为2输入与非门。 

本实用新型的有益效果在于：1、本实用新型的电源系统为反激式直流隔离变换器，其输入的直流电源范围广，而输出+15V电源很稳定，保证了制动IGBT驱动器在输入直流电源出现波动时自身的电源系统稳定；而变压器隔离了输入电压，使得驱动更加可靠；

2、本实用新型对驱动器出现电源系统欠压错误、IGBT运行短路或过流错误时有降压软关断IGBT的措施，可以防止关断过电压的产生，降低开关损耗，而窄脉冲滤除电路可有效滤除控制输入的窄脉冲，防止制动IGBT误开通；

3、本实用新型与控制系统之间是用光纤收发器连接，传输距离远，有效防止传输信号的干扰，同时把制动驱动器的状态信号反馈给控制系统，控制系统可以有效对驱动器错误信号进行处理；

4、本实用新型使用的元器件为通用元件，成本低，维修调试方便，便于批量生产；

5、若本驱动电路运行过程中没有检测到电源系统欠压和制动IGBT短路、过流保护信号，则此脉冲信号经过窄脉冲滤除及软关断电路后到达推挽功率放大电路，形成制动IGBT门极功率驱动信号；若运行过程中，检测到电源系统欠压或制动IGBT出现短路、过流等错误，并且持续了一定的时间，则本驱动电路首先是封锁控制系统发出的PWM信号，然后通过降压软关断电路把Vge的电压降低直至完全关断IGBT，这样可以有效降低IGBT关断时产生的过电压，降低开光损耗，上述的错误信号经过逻辑处理单元处理后，再通过信号输入及错误反馈电路传送给控制器，控制器对IGBT进行进一步的处理，因此本驱动电路能可靠地保护IGBT的工作。

附图说明

图1为本实用新型的结构框图。

图2为本实用新型工作时的结构示意图。

图3为本实用新型的电源检测及变换电路示意图。

图4为本实用新型工作时检测IGBT的Vce电压实现短路或过流保护示意图。

图5为本实用新型的软关断电路示意图。

图6为本实用新型的推挽功率放大电路示意图。

具体实施方式