[实用新型]一种高压变频器驱动电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电路，更具体地说涉及一种高压变频器驱动电路，属于电力电子领域。

背景技术

随着电力电子技术的发展，IGBT模块的功率越来越大，DC电压越来越高，工作频率也越来越高，随之带来的问题是驱动信号之间的互相干扰，在长距离驱动传输时候，变频器内高频电流对驱动信号的干扰信号，导致失真，延时等问题，为了能够避免这些问题，工程师们采用了很多方法都没有得到太好的效果，直到光纤技术被引用到驱动领域，干扰问题才得到了根本解决，并且很快得到了广泛应用。而光纤驱动需要专门的驱动芯片，这种芯片比较贵(一般10元左右)，并且在与光纤发射头连接工作的时候，故障率很高，同时由于驱动芯片和光纤头交替工作，使得电源持续工作，对于PWM信号来讲，浪费了一倍的电源能量，电源的体积增大一倍，对于今天要求机器越来越小的趋势背道而驰。

如图1所示，现有的高压变频器驱动电路一般采用的是DS75741驱动芯片，这种芯片内部可等效为一个非门驱动一个三极管工作的结构，是一种常用驱动芯片，经过前期大量的应用发现了其存在的一系列问题，如上面所讲，由于长期的高频电流，芯片故障率很高；同时采用这种工作方式，光纤头和驱动芯片DS75741交替工作，不论PWM信号处于高还是低，灌输电流为持续工作60mA，对于能耗来将是个不小的浪费。如图1，工作时，信号端接入幅值为5V的PWM信号，当PWM为高电平时，三极管基射压降约为0.7V，基极电流约为(5-0.7)/2K＝2.15mA，由于三极管的HFE为100，电阻R2为10K，所以三极管处于饱和状态，输出为低电平，根据DS75741的逻辑，芯片内部三极管导通，处于饱和状态，输出电压为三极管饱和压降约0.3V，所以上拉电阻R3上面压降约为4.7V，此时光纤头不工作，上拉电阻R3上的电流为4.7/51＝92mA，功耗主要在R3上，大约为0.5W。

当PWM为低电平时，三极管处于截止状态，所以集电极输出为高电平5V，根据驱动芯片的逻辑电平，内部三极管截止，相当于开路，所以这个时候，电流全部通过R3流向光纤头HFBR-1521内部的发光二极管，由于内部发光二极管压降约1.6V，外部电阻R3上电阻约为3.4V，HFBR-1521工作电流约为3.4/5.1＝67mA，功耗约为0.33W，功耗相对PWM为高电平时有所下降。但总的来说，无论光纤头工作与不工作，电路都会出现能量的耗散，很不合理。而且光纤头不工作时候的功耗更大，从这个方面讲，是极其浪费能源的，同时对电源的要求也增加，另外高耗能也会对器件的寿命有所影响，因此需要开发一种更简单便宜且不浪费能源的高压变频器驱动电路。

发明内容

本实用新型很好的解决了上述现有技术中存在的不足和问题，提供一种高压变频器驱动电路，该电路简单方便成本低，同时可大大节约能量损耗。

本实用新型的技术方案如下：

本实用新型的高压变频器驱动电路，包括有PWM信号接入端、三极管T1、三极管T1的基极电阻R1、三极管T1的集电极电阻R2、驱动芯片、输出侧的串接电阻R3和驱动端光纤头HFBR-1521，其特征在于所述的驱动芯片为一个NPN管和一个PNP管串联组成的推挽电路，NPN管和PNP管的基极共同连接到电阻R2与三极管T1的集电极相连接的一端，NPN管集电极连接到电阻R2另一端，且连接到电源VCC上，PNP管的集电极连接到三极管T1的发射极，且连接到地。

本实用新型的高压变频器驱动电路，其进一步的技术方案是所述的PWM信号接入幅值为5V，PWM信号接入端与三极管T1的基极电阻R1连接，电阻R1的大小为51K，三极管T1的集电极电阻R2的大小为2K，与NPN管和PNP管的发射极串接的电阻R3大小为30欧，电阻R3接到光纤头HFBR-1521的1脚，并且保留1脚和2脚之间的并联电阻R4，R4的大小为2K。当光纤为2米左右的长度，R3可选用60欧姆的电阻，此时驱动电流越为35mA，驱动能力能达到要求。

本实用新型的高压变频器驱动电路，其进一步的技术方案还可以是在该高压变频器驱动电路的PWM信号接入端并联有一个滤波电容来滤除尖峰电压；再进一步的技术方案是当PWM信号接入幅值为5V时，滤波电容的大小为10PF。

本实用新型的高压变频器驱动电路，其进一步的技术方案还可以是所述的驱动芯片输出侧的串接电阻R3的大小可根据光纤线路的长度进行调整以满足驱动能力所要求的驱动电流。

本实用新型具有以下有益效果：