[实用新型]一种基于普通光耦合器的智能化功率模块驱动电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及变频调速器的驱动电路领域，尤其涉及适用于变频调速器的一种基于普通低速光电耦合器的智能化功率模块的驱动电路领域。

背景技术

智能化功率模块(IPM-Intelligent Power Module)包括，功率开关器件和驱动电路，而且还内藏有过电压，过电流和过热等故障检测电路，并可将检测信号送到CPU。它由高速低功耗的管芯和优化的门极驱动电路以及快速保护电路构成；因此即使发生负载事故或使用不当，也可以保证IPM自身不受损坏，IPM一般使用IGBT作为功率开关元件，内藏电流传感器及驱动电路的集成结构。IPM以其高可靠性，使用方便赢得越来越大的市场，尤其适合于驱动电机的变频器和各种逆变电源，是变频调速，冶金机械，电力牵引，伺服驱动，变频家电的一种非常理想的电力电子器件。

随着变频技术的日益成熟以及市场的逐步细化，变频行业的竞争日趋激烈，变频产业的低成本、高可靠性显得尤为重要。伴随着家电产业变频技术的逐步普及，并由此产生了一批体积小巧、售价低廉、可靠性极高的IPM器件；而同时该器件同样可以用于工业级的变频调速器上，但是设计一款基于该类IPM器件的高可靠性，低成本的驱动电路成为硬件设计的侧重点。

目前，针对IPM的驱动电路也比较多，其主要的实现方式是通过高速、高共模抑制比以及高隔离电压的光电耦合器来实现驱动信号的传递，常见的产品有TLP559，A4503等。但是该实现方式存在占用过多的PCB面积和成本较高的缺点。

如中国实用新型专利公开号“CN201146457”名称为“用于IPM功率开关器件的驱动控制专用厚膜电路”的专利公开了一种智能化功率模块的驱动电路，该种智能化功率模块的驱动电路包括：用于隔离控制信号的第一光电耦合器，用于隔离故障信号的第二光电耦合器，信号处理、逻辑控制与驱动保护单元，功率放大单元，驱动控制单元，故障反馈单元，短路检测单元，电流采样单元，温度检测单元；

所述控制信号通过所述第一光电耦合器；再依次经过所述信号处理、逻辑控制与驱动保护单元、所述功率放大单元进行处理，得到放大后的控制信号；

所述放大后的控制信号进入所述驱动控制单元，驱动所述IPM功率开关器件；

所述故障信号经过所述信号处理、逻辑控制与驱动保护单元处理后进入所述故障反馈单元，经过所述故障反馈单元反馈后，通过所述第二光电耦合器隔离后输出；

所述短路检测单元，与所述信号处理、逻辑控制与驱动保护单元连接，检测所述IPM功率开关器件的短路故障；

所述电流采样单元，与所述信号处理、逻辑控制与驱动保护单元连接，通过外接的电流传感器采样所述IPM功率开关器件的工作电流；

所述温度检测单元，与所述信号处理、逻辑控制与驱动保护单元连接，通外接的温度传感器检测所述IPM功率开关器件的工作温度；该种驱动电路虽然也实现基了于普通光耦合器的智能化功率模块的驱动，但是，其结构复杂，成本较高且占用较多的PCB板面积。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种结构简单、成本较低且功能完善的基于普通光耦合器的智能化功率模块驱动电路。

本实用新型是通过以下技术方案来实现的：

本实用新型的一种基于普通光耦合器的智能化功率模块驱动电路，

其包括：用于隔离上桥驱动信号的第一光电耦合器，用于隔离下桥驱动信号的第二光电耦合器，用于提供恒定电压的恒压电源，用于控制驱动电路开通、关断的智能化功率模块，其中，还包括：与所述第一光电耦合器连接、用于驱动该第一光电耦合器的上桥驱动信号电路，与所述第二光电耦合器连接、用于驱动该第二光电耦合器的下桥驱动信号电路。

进一步，所述基于普通光耦合器的智能化功率模块驱动电路进一步包括：连接在所述上、下桥驱动信号电路间，用于防止上下桥的因误触发而导致桥臂直通的上、下桥驱动信号互锁电路，通过设置上、下桥驱动信号互锁电路可以避免上下桥的因误触发而导致桥臂直通，实现上、下桥驱动信号电路互锁。

进一步，所述上、下桥驱动信号互锁电路包括：连接在所述上桥驱动信号电路上的上桥驱动信号锁止电路，连接在所述下桥驱动信号电路上的下桥驱动信号锁止电路。

进一步，所述上桥驱动信号电路包括：第一开关三极管、第一电阻，第二电阻和第一电容并联组成的第一阻容网络，第一稳压二极管组成；其中，该第一开关三极管的的发射极直接与恒压电源相连，第一开关三极管的基极通过第一稳压二极管和第二电阻、第一电容与第一光电耦合器的第四脚相连。