橋式串聯(lián)諧振感應(yīng)加熱電源新型互鎖驅(qū)動保護(hù)電路的制作方法
【專利摘要】橋式串聯(lián)諧振感應(yīng)加熱電源新型互鎖驅(qū)動保護(hù)電路，與上橋臂IGBT1和下橋臂IGBT2連接，使上橋臂IGBT1和下橋臂IGBT2不能同時開通，結(jié)構(gòu)簡單，成本低，利用常見部件進(jìn)行組實現(xiàn)特殊保護(hù)效果，同時，在微弱電流信號下也能進(jìn)行感應(yīng)保護(hù)，安裝和使用更為方便，使用壽命長，保護(hù)效果好。
【專利說明】橋式串聯(lián)諧振感應(yīng)加熱電源新型互鎖驅(qū)動保護(hù)電路

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及互鎖驅(qū)動保護(hù)電路，具體說的是適用于橋式串聯(lián)諧振感應(yīng)加熱電源的驅(qū)動保護(hù)電路設(shè)計。

【背景技術(shù)】
[0002]常見的橋式串聯(lián)諧振作感應(yīng)加熱電源電路中互鎖保護(hù)電路，其設(shè)計通過在橋式串聯(lián)諧振電路的上下橋臂分別加裝電流信號傳感器，再將兩個電流傳感器信號經(jīng)過處理后變?yōu)閷?yīng)橋臂的鎖定信號——也就是說從上橋臂電流傳感器得來的信號經(jīng)處理后變成下橋臂的鎖定信號，同時從下橋臂電流傳感器得來的信號經(jīng)處理后變成上橋臂的鎖定信號——由此實現(xiàn)上、下橋臂的互鎖，使得上、下橋臂不能同時導(dǎo)通出現(xiàn)短路故障，以此保護(hù)電路運行安全。
[0003]上述設(shè)計的保護(hù)電路，是以電流信號傳感器傳來的電流信號為保護(hù)依據(jù)，存在多方面不足:一是結(jié)構(gòu)復(fù)雜成本高；二是在諧振電路無電流信號或者電流信號微弱時不能起到保護(hù)作用；三是IGBT模塊上安裝電流傳感器造成安裝維護(hù)麻煩，增大母線電感。
[0004]本實用新型針對上述保護(hù)電路結(jié)構(gòu)的不足，考慮到實際電路運行中出現(xiàn)的各種問題，提出一種橋式串聯(lián)諧振感應(yīng)加熱電源新型互鎖驅(qū)動保護(hù)電路方案，經(jīng)實驗驗證可以有效解決上、下橋臂直通造成的短路故障。
實用新型內(nèi)容
[0005]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種橋式串聯(lián)諧振感應(yīng)加熱電源新型互鎖驅(qū)動保護(hù)電路，不受電流信號大小影響，成本低，保護(hù)效果好。
[0006]為實現(xiàn)上述技術(shù)目的，所采用的技術(shù)方案是:橋式串聯(lián)諧振感應(yīng)加熱電源新型互鎖驅(qū)動保護(hù)電路，與上橋臂IGBTl和下橋臂IGBT2連接，使上橋臂IGBTl和下橋臂IGBT2不能同時開通，上橋臂IGBTl驅(qū)動電源的正極，電源的正極連接三極管Ql的el極，Ql的bl極依次接電阻R2、背向連接的穩(wěn)壓二極管DWl和快恢復(fù)二極管D1，快恢復(fù)二極管Dl的正極接到上橋臂IGBTl的c極，Ql的Cl極依次通過電阻R3、保護(hù)光耦2以及放大電路2，連至下橋臂IGBT2的g極，下橋臂IGBT2驅(qū)動電源的正極，電源的正極連接三極管Q2的e2極，Q2的b2極依次接電阻R5、背向連接的穩(wěn)壓二極管DW2和快恢復(fù)二極管D2，快恢復(fù)二極管D2的正極接到上橋臂IGBT2的c極，Q2的c2極依次通過電阻R6、保護(hù)光耦I(lǐng)以及放大電路1，連至下橋臂IGBTl的g極，實現(xiàn)互鎖。
[0007]本實用新型的有益效果是:該新型互鎖驅(qū)動保護(hù)電路，結(jié)構(gòu)簡單，成本低，利用常見部件進(jìn)行組實現(xiàn)特殊保護(hù)效果，同時，在微弱電流信號下也能進(jìn)行感應(yīng)保護(hù)，安裝和使用更為方便，使用壽命長，保護(hù)效果好。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1為本實用新型的半橋串聯(lián)諧振主電路；
[0009]圖2為本實用新型的全橋串聯(lián)諧振主電路；
[0010]圖3為本實用新型的互鎖電路原理框圖。

【具體實施方式】
[0011]橋式串聯(lián)諧振感應(yīng)加熱電源，包括半橋串聯(lián)諧振感應(yīng)加熱電源主電路(附圖1)和全橋串聯(lián)諧振感應(yīng)加熱電源主電路(附圖2)兩大類，半橋電路只有左邊一組上、下橋臂開關(guān)，而全橋電路有左右兩組上、下橋臂開關(guān)。本實用新型的新型互鎖保護(hù)電路，用于半橋電路一組保護(hù)電路即可，用于全橋電路需相同結(jié)構(gòu)的兩組保護(hù)電路，所以本實用新型對于半橋和全橋電路都適用。無論是用于半橋的一組保護(hù)電路，還是用于全橋的兩組保護(hù)電路，它們的電路結(jié)構(gòu)是完全相同的，以下我們只論述半橋左邊橋臂，其它同理。圖1、圖2中V為供電電源，IGBTl和IGBT2、IGBT3和IGBT4為壓控型場效應(yīng)管，CU C2為電容，L為電感。
[0012]半橋串聯(lián)諧振電磁感應(yīng)加熱電源主電路(如圖1)，所有開關(guān)管IGBT在正常條件下開啟和關(guān)閉都是工作在零電壓狀態(tài)下，也就是說它們開啟到關(guān)閉的整個時期，其開關(guān)管的壓降為零一也就是IGBT的c極和e極之間壓降為零，其實是接近零。通過監(jiān)測IGBT的ce極電壓，就可以知道IGBT是否開啟。
[0013]橋式串聯(lián)諧振感應(yīng)加熱電源，每個IGBT驅(qū)動電路電源都是隔離電源供電，每個驅(qū)動電源零電勢點與IGBT的e極連通。
[0014]以半橋串聯(lián)諧振感應(yīng)加熱電源為例，上橋臂IGBTl驅(qū)動電源的正極，連接PNP型三極管Ql的el極，再從Ql的bl極依次接電阻R2、穩(wěn)壓二極管DW1、快恢復(fù)二極管D1，最后接到IGBTl-c極(注意穩(wěn)壓二極管DWl和快恢復(fù)二極管Dl背向連接，且快恢復(fù)二極管Dl正極接IGBTl的c極)；當(dāng)IGBTl-c極低于設(shè)定電壓時(電壓設(shè)定通過選擇穩(wěn)壓二極管DWl的穩(wěn)壓值來實現(xiàn))，也就是說當(dāng)IGBTl開啟時，電流從驅(qū)動電源正極流過PNP三極管Ql的el極、bl極、電阻R2、穩(wěn)壓二極管DW1、快恢復(fù)二極管Dl到IGBTl-c極；由于三極管的放大作用，同時更大電流從驅(qū)動電源正極流過PNP三極管Ql的el極、Cl極、電阻R3和保護(hù)光耦2，得到IGBTl開啟信號；在保護(hù)光耦2的輸出端得到光電隔離后的IGBTl的開通信號，同時也是IGBT2的鎖定信號，保證IGBTl開通時IGBT2不能開通；驅(qū)動光耦2輸出驅(qū)動信號，驅(qū)動信號和鎖定信號經(jīng)放大電路2放大后驅(qū)動IGBT2。
[0015]下橋臂鎖定電路與上橋臂是一樣的，它們成對配合使用構(gòu)成互鎖保護(hù)電路，保證上、下橋臂不能同時開通。
[0016]實施例1
[0017]以半橋串聯(lián)諧振感應(yīng)加熱電源為例，上橋臂IGBTl驅(qū)動電源的正極，連接PNP型三極管Ql的el極，再從PNP型三極管的bl極依次接電阻R2、穩(wěn)壓二極管DW1、快恢復(fù)二極管Dl，最后接到IGBTl-c極(注意穩(wěn)壓二極管DWl和快恢復(fù)二極管Dl背向連接，且快恢復(fù)二極管Dl正極接IGBTl-c極)；當(dāng)IGBTl的ce極低于設(shè)定電壓時(電壓設(shè)定通過選擇穩(wěn)壓二極管DWl的穩(wěn)壓值來實現(xiàn))，也就是說當(dāng)IGBTl開啟時，電流從驅(qū)動電源正極流過PNP三極管的el極、bl極、電阻R3、穩(wěn)壓二極管DW1、快恢復(fù)二極管Dl到IGBTl-c極；由于三極管的放大作用，同時更大電流從驅(qū)動電源正極流過PNP三極管Ql的el極、cl極、電阻R3和保護(hù)光耦2，得到IGBTl開啟信號；在保護(hù)光耦2的輸出端得到光電隔離后的IGBTl的開通信號，同時也是IGBT2的鎖定信號，保證IGBTl開通時IGBT2不能開通；驅(qū)動光耦2輸出驅(qū)動信號，驅(qū)動信號和鎖定信號經(jīng)放大電路放大后驅(qū)動IGBT2。
[0018]下橋臂IGBT2驅(qū)動電源的正極，連接PNP型三極管Q2的e2極，再從PNP型三極管的b2極依次接電阻R5、穩(wěn)壓二極管DW2、快恢復(fù)二極管D2，最后接到IGBT2-C極(注意穩(wěn)壓二極管DW2和快恢復(fù)二極管D2背向連接，且快恢復(fù)二極管D2正極接IGBT2-C極);當(dāng)IGBT2的ce極低于設(shè)定電壓時(電壓設(shè)定通過選擇穩(wěn)壓二極管DW2的穩(wěn)壓值來實現(xiàn))，也就是說當(dāng)IGBT2開啟時，電流從驅(qū)動電源正極流過PNP三極管的e2極、b2極、電阻R5、穩(wěn)壓二極管DW2、快恢復(fù)二極管D2到IGBT2-C極；由于三極管的放大作用，同時更大電流從驅(qū)動電源正極流過PNP三極管Q2的e2極、c2極、電阻R6和保護(hù)光耦2，得到IGBT2開啟信號；在保護(hù)光耦2的輸出端得到光電隔離后的IGBT2的開通信號，同時也是IGBTl的鎖定信號，保證IGBT2開通時IGBTl不能開通；驅(qū)動光耦I(lǐng)輸出驅(qū)動信號，驅(qū)動信號和鎖定信號經(jīng)放大電路I放大后驅(qū)動IGBTl。
[0019]上下橋臂鎖定電路是一樣的，它們成對配合使用構(gòu)成互鎖保護(hù)電路，保證上、下橋臂不能同時開通。
【權(quán)利要求】
1.橋式串聯(lián)諧振感應(yīng)加熱電源新型互鎖驅(qū)動保護(hù)電路，與上橋臂IGBTl和下橋臂IGBT2連接，使上橋臂IGBTl和下橋臂IGBT2不能同時開通，其特征在于:上橋臂IGBTl驅(qū)動電源的正極連接三極管Ql的el極，Ql的bl極依次接電阻R2、背向連接的穩(wěn)壓二極管Dffl和快恢復(fù)二極管Dl，快恢復(fù)二極管Dl的正極接到上橋臂IGBTl的c極，Ql的cl極依次通過電阻R3、保護(hù)光耦2以及放大電路2，連至下橋臂IGBT2的g極，當(dāng)IGBTl開通時鎖定IGBT2不能開通；下橋臂IGBT2驅(qū)動電源的正極接三極管Q2的e2極，Q2的b2極依次接電阻R5、背向連接的穩(wěn)壓二極管DW2和快恢復(fù)二極管D2，快恢復(fù)二極管D2的正極接到上橋臂IGBT2的c極，Q2的c2極依次通過電阻R6、保護(hù)光耦I(lǐng)以及放大電路1，連至下橋臂IGBTl的g極，實現(xiàn)互鎖。
【文檔編號】H05B6/06GK203859893SQ201420240105
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年5月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月12日
【發(fā)明者】吳銳, 孫娟, 張旦聞, 馬秀娣, 鄧?yán)^鋒, 韋英群 申請人:洛陽豪特現(xiàn)代測試技術(shù)有限公司