[实用新型]高效率的电动汽车电机电源控制和驱动电路

说明书

技术领域    

     本实用新型涉及一种高效率的电动汽车电机电源控制和驱动电路。

背景技术    

     电机控制器电源和IGBT驱动电路安装在依电为能源的电动汽车电机控制器中，如纯电动汽车、混合动力汽车的电机控制器中，频繁驱动IGBT进行开和关两个状态的切换，使IGBT输出近似于正弦波的交流电驱动电机旋转。现有的电动汽车电机电源控制和IGBT驱动电路分别设计成两个电路板，两块电路板之间需要许多外部导线连接，这样，就使得现有电机控制器电源和IGBT驱动电路结构较复杂、体积较大、抗干扰能力差、安装不方便，不能满足电动汽车高可靠性的要求。现有的电机控制器电源和IGBT驱动电路仅能输入直流电压，不能输入交流电压，对电路板的调试存在不方便。

实用新型内容   

     为了克服上述问题，本实用新型向社会提供一种能输入交流电压、可靠性高、结构简单、安装方便的电动汽车电机电源控制和驱动电路。

本实用新型的技术方案是：提供一种高效率的电动汽车电机电源控制和驱动电路，包括：

具有6路输出的开关电源单元，包含UP电源输出单元、UN电源输出单元、VP电源输出单元、VN电源输出单元、WP电源输出单元和WN电源输出单元；

6路IGBT驱动推挽电路单元，包含UP驱动推挽电路单元、UN驱动推挽电路单元、VP驱动推挽电路单元、VN驱动推挽电路单元、WP驱动推挽电路单元和WN驱动推挽电路单元；

具有6路输出的开关电源单元中的UP电源输出单元、UN电源输出单元、VP电源输出单元、VN电源输出单元、WP电源输出单元和WN电源输出单元分别与6路IGBT驱动推挽电路单元中的UP驱动推挽电路单元、UN驱动推挽电路单元、VP驱动推挽电路单元、VN驱动推挽电路单元、WP驱动推挽电路单元和WN驱动推挽电路单元对应连接，并一起布置在同一板电路板上；

6路IGBT门极保护单元，每两路IGBT门极保护单元设置在一块电路板上，构成三块IGBT门极保护电路板，三块IGBT门极保护电路板分别放在对应的IGBT元件上。

本实用新型中，开关电源单元的电源输入端CON1可以输入交流220V、50HZ市电，也可以输入直流200V-400V电压，输入电压经热敏电阻RTH1和保险FS1后采用安规电容CX2滤波，安规电容后加共模电感LF1A，滤除共模干扰信号，然后进入整流桥BD4，整流桥的采用，使电源输入端CON1的输入电压不仅可以使用直流电压，而且还可以采用交流输入电压；输入电压经整流桥整流后输出为直流电压，经第二十五电解电容C25、第二十六电容C26串联后滤波、储能，然后进入高频变压器T1的原边T1B，原边T1B输出后进入MOSFET管Q7，MOSFET管Q7输出经采样电阻R28后回归到整流桥BD4的负输出端，形成多输出开关电源的主回路。高频变压器T1的T1B边两端加吸收回路，吸收回路由第五二极管D5、第三十二电容C32、第二十六电阻R26构成。多输出开关电源单元主控制芯片采用U4，U4型号为UC3843，主控制芯片U4的6脚输出PWM端经串第二十一电阻R21后输出到MOSFET管Q7的门极，控制MOSFET管Q7进行开关，在MOSFET管Q7门极和源极间加下拉第二十五电阻R25，保护MOSFET管Q7；第二十二电阻R22为采样电阻，第三十一电容C31为采样滤波电容；第十七电阻R17、第二十三电容C23控制主控制芯片U4的PWM频率；第八电容C8为主控制芯片U4的输出参考电压的滤波电容；第十九电容C19、第九C9组成主控制芯片U4的电源滤波、储能电容，多输出开关电源刚开始上电时由整流桥输出电压经第二十三电阻R23提供给主控制芯片U4，多输出开关电源正常工作后由高频变压器T1的T1A、第四二极管D4、第十五电阻R15、第十九电容C19和第九电容C9构成主控制芯片U4的供电系统；第五光耦U5、第十一电阻R11、第十六电阻R16、第十四电阻R14，第二十电容C20、第十七电容C17构成反馈回路的输出部分；反馈回路的输入部分由第五光耦U5、第二十四电阻R24、第二十七电阻R27、第二十九电阻R29、第三十电阻R30，第三十三电容C33，基准稳压芯片TL431构成；在多输出开关电源输出边和输入边加安规电容CY1；多输出开关电源的+15V输出电压回路由第八二极管D8、第八电压稳压芯片U8、第三十六电容C36、第四十五电容C45、第五十二电容C52、第四十二电阻R42构成，经第一三端稳压芯片7815后使输出电压更加稳定；多输出开关电源的-15V输出电压回路由第十二极管D10、第十电压稳压芯片U10、第三十八电容C38、第四十六电容C46、第五十一电容C51、第四十四电阻R44构成，经第二三端稳压芯片7915后使输出电压更加稳定；多输出开关电源的+5V输出电压回路由第九双二极管D9、第一电感L1、第三十七电容C37、第三十九电容C39、第五十电容C50、第五十五电容C55、第四十三电阻R43 、第四十五电阻R45构成，+5V输出回路为多输出开关电源反馈端输出回路；多输出开关电源的+12V输出电压回路由第七二极管D7、第九电压稳压芯片U9、第三十四电容C34、第四十一电容C41、第五十三电容C53、第四十电阻R40构成，经第三三端稳压芯片7812后使输出电压更加稳定；多输出开关电源的-12V输出电压回路由第六二极管D6、第七电压稳压芯片U7、第三十五电容C35、第四十二电容C42、第五十四电容C54、第四十一电阻R41构成，经第四三端稳压芯片7912后使输出电压更加稳定；多输出开关电源的UP电源输出单元、UN电源输出单元、VP电源输出单元、VN电源输出单元、WP电源输出单元、WN电源输出单元，6个电源输出单元的+16V、-8V输出电压回路由二极管、稳压二极管、电容、电阻构成，多输出开关电源24V输出电压经稳压二极管和电阻分压处理后输出+16V和-8V电压，并产生出浮地。