[发明专利]IGBT驱动电路板及数字气保焊机

说明书

本发明涉及一种IGBT驱动电路板及数字气保焊机，数字气保焊机设有IGBT驱动电路板，IGBT驱动电路板包括主控制板和IGBT、辅助电源模块、IGBT驱动信号耦合输出模块和IGBT驱动电源模块，辅助电源模块的输出端分别与IGBT驱动信号耦合输出模块和IGBT驱动电源模块连接，IGBT驱动信号耦合输出模块和IGBT驱动电源模块的输出端均与IGBT连接；其中，辅助电源模块包括整流滤波单元、稳压单元以及输出单元；IGBT驱动信号耦合输出模块包括PWM信号电平转换单元、光耦耦合输出单元以及IGBT驱动信号输出单元；IGBT驱动电源模块包括逆变控制电路单元、逆变转换电路单元以及整流输出单元。本发明输出的光耦耦合信号稳定，驱动波形一致性好，并且抗干扰能力强，适合高频率驱动。

技术领域

本发明涉及数字气体保护焊机技术领域，特别是涉及一种IGBT驱动电路板及数字气保焊机。

背景技术

传统的气体保护焊机(下称“气保焊机”)的绝缘栅双极型晶体管(下称“IGBT”)控制部分和驱动部分一般是采用模拟电路。近年来虽然也有部分数字气保焊机的控制部分采用数字电路，但是脉冲宽度调制(下称“PWM”)和IGBT驱动部分还是采用模拟电路，因此也不是真正意义上的数字气保焊机。

IGBT是气保焊机的核心功率部件，IGBT的控制部分和驱动部分又是IGBT稳定工作的关键所在。而传统气保焊机的模拟驱动电路一般是采用脉宽调制器专用芯片发出PWM波形，并由脉冲变压器输出IGBT驱动信号。因为脉冲变压器的一致性和稳定性决定了IGBT的可靠性，而驱动波形对脉冲变压器的材料、生产工艺以及外围电路要求都比较高，所以传统的气保焊机比较容易导致IGBT损坏。

传统的气保焊机采用脉冲变压器输出IGBT驱动信号，主要有以下缺点：

(1)、传统气保焊机的PWM波形由专用芯片发出，受外围电路的影响会导致脉宽波形控制精度的一致性很难控制。

(2)、传统气保焊机的IGBT驱动信号全部由脉冲变压器输出，对脉冲变压器的绕制要求很高，变压器的磁芯材料和线圈绕制漏感等，都会导致驱动的波形不一致，直接影响了IGBT的可靠性。

(3)、传统气保焊机的抗干扰能力较差，IGBT的工作频率都是20KHz以上，对驱动波形开启上升要快、关断下降要快速可靠。但脉冲变压器是磁性元件，环境磁场和温度都会影响驱动波形的变化。

发明内容

基于此，有必要针对传统的气保焊机的安全性、可靠性等问题，提供一种IGBT驱动电路板及数字气保焊机。

本发明所述的一种IGBT驱动电路板，包括主控制板和IGBT，所述主控制板包括单片机，还包括辅助电源模块、IGBT驱动信号耦合输出模块和IGBT驱动电源模块，所述辅助电源模块为IGBT驱动信号耦合输出模块提供辅助电源、所述IGBT驱动电源模块为所述IGBT驱动提供电源；

所述辅助电源模块包括整流滤波单元、与所述整流滤波单元相连的稳压单元，以及与所述稳压单元相连的输出单元；

所述IGBT驱动信号耦合输出模块包括PWM信号电平转换单元、与所述PWM信号电平转换单元相连的光耦耦合输出单元，以及与所述光耦耦合输出单元相连的IGBT驱动信号输出单元；

所述IGBT驱动电源模块包括逆变控制电路单元、与所述逆变控制电路单元相连的逆变转换电路单元，以及与所述逆变转换电路相连的整流输出单元。

在其中一个实施例中，所述整流滤波单元包括整流电路和滤波电路，所述整流电路包括二极管D2和二极管D3，所述二极管D2的阳极与外接输入交流电源插座J1的第一脚连接，所述二极管D3的阴极与外接输入交流电源插座J1的第三脚连接；所述滤波电路包括电容C1、电容C2、电容C3和电容C4，所述电容(C1，C2，C3，C4)并联后的一端与所述二极管D2的阴极连接，另一端与插座J1的第三脚连接。