[发明专利]一种用光纤传输半桥IGBT模块驱动信号的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电子控制方法；特别是涉及一种大功率桥式电路中用光纤传输半桥IGBT模块驱动信号的方法。

背景技术

现有技术中的变流器、逆变器等桥式功率设备中，通常会用到半桥功率模块，设备运行时，上、下两个IGBT模块交替导通。并且，考虑到器件的延迟响应，需要设置死区时间，确保前一个IGBT模块已经处于可靠关断状态下，再开通后一个IGBT模块。

目前，一种控制信号传输方式为：使用一根光纤传输开关脉冲信号，另一根光纤为使能信号。当使能信号状态为‘1’时，驱动板将开关脉冲信号及其取反后得到的信号，作为上下两个IGBT模块的驱动信号；当使能信号为‘0’时，驱动板将两个IGBT模块都关断；

另一种信号传输方式为：控制器使用两根光纤分别传输上下两个IGBT模块的开关信号。使用上述两种信号传输方式时，均为使用两根光纤传输，每根光纤仅传输控制信号的两个状态，‘1’或‘0’。

驱动每个半桥所需要的有效信号状态只有3个：即，上开下关、上关下开、上关下关状态。

大功率和一些结构比较复杂的设备中，通常光纤线的数量很多，这样，不仅增加成本，而且在控制失效率增高的同时还占用电子设备控制器的面板资源。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供用光纤传输半桥IGBT模块驱动信号的方法。

本发明所采用的技术方案是，一种用光纤传输半桥IGBT模块驱动信号的方法，包括以下步骤，

步骤一、CPU产生半桥IGBT模块驱动信号；

步骤二、将上述IGBT模块驱动信号转换为改变占空比的高频电脉冲信号；

步骤三、将上述改变占空比的高频电脉冲信号转换为改变占空比的高频光脉冲信号；

步骤四、将上述改变占空比的高频光脉冲信号在接收端转换为改变占空比的高频电脉冲信号；

步骤五、信号接收端对步骤四所述变化占空比的高频电脉冲信号进行滤波处理，得到不同电压值的等效电平信号；

步骤六、将步骤五得到不同电压值的等效电平信号处理成为半桥IGBT开关控制信号，并生成死区时间，作为半桥IGBT模块的驱动信号。

所述的步骤二中改变载波脉冲信号的占空比的形式是指在信号接收端整形后的等效电平信号，分为多个电平区域，分别代表半桥IGBT开关信号的不同状态。

所述等效电平信号的多个电平区域中还包括用来产生死区时间的区域。

本发明的有益效果是，采用光纤传输多个控制状态，配合光纤信号发射端电路和光纤接收端的整形电路，实现光纤传输半桥IGBT模块的驱动信号，并且，可以产生死区时间。相对传统的两根光纤传输驱动信号的方式，不仅精简了信号线数量，还降低了控制电路的失效率，节约了成本。

附图说明

图1是本发明用光纤传输半桥IGBT模块驱动信号的方法流程图；

图2是本发明仿真等效电平信号转换为带死区的半桥驱动信号； 

图3是本发明等效电平信号区域划分示意图；

图4是本发明信号发送与接收关系示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明：

图1是本发明通过单根光纤控制传输半桥IGBT模块的方法流程图；如图1所示，本发明一种用光纤传输半桥IGBT模块驱动信号的方法，其特征在于，包括以下步骤，

步骤一、CPU产生半桥IGBT模块驱动信号；

步骤二、将上述IGBT模块驱动信号转换为改变占空比的高频电脉冲信号；

步骤三、将上述改变占空比的高频电脉冲信号转换为改变占空比的高频光脉冲信号；

步骤四、将上述改变占空比的高频光脉冲信号在接收端转换为改变占空比的高频电脉冲信号；

步骤五、信号接收端对步骤四所述变化占空比的高频电脉冲信号进行滤波处理，得到不同电压值的等效电平信号；

步骤六、将步骤五得到不同电压值的等效电平信号处理成为半桥IGBT开关控制信号，并生成死区时间，作为半桥IGBT模块的驱动信号。