[发明专利]一种新型变频器驱动板

说明书

本发明公开了一种新型变频器驱动板，包括开关电源电路、直流母线主回路电路、IGBT驱动电路以及电机电流检测电路；通过对开关电源电路、直流母线主回路电路、IGBT驱动电路以及电机电流检测电路的全新设计提高可靠性、稳定性，其中开关电源电路将发挥“辅助电源”功能，为整个变频器驱动系统提供辅助电力支持，直流母线主回路电路做为变频器的功率转换电路，采用进口塑封整流桥，性能可靠，组装方便。通过上述创新可使驱动板元器件个数同比减少百分之四十以上。

技术领域

本发明涉及电气技术、电力电子、电路设计等技术领域，具体涉及一种新型变频器驱动板。

背景技术

变频器(Variable-frequency Drive，VFD)是应用变频技术与微电子技术，通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备，纵观市面上现有变频器的传统驱动板，其缺陷主要包含如下几点：1、开关电源结构复杂，稳定性低，成本高。传统的开关电源方案是采用开关芯片加MOS管的驱动方式；这一方案的缺陷在于，一方面，结构过于复杂，导致产品故障率攀升，同时也增加了其综合成本；另一方面，传统的开关电源方案在产品性能及稳定性方面整体表现欠佳。2、直流母线布局欠合理在直流母线的布局上，传统方案通常是采用正负极平行布线，该方式在变频器工作时，由于驱动板上的母线电压存较高的尖峰电，容易导致TGBT被击穿，不仅导致驱动板的严重损坏甚至报废的情况时有发生，传统的直流母线布局问题亟待解决。3、驱动电路供电复杂，零件损耗率高。驱动板上传统的电路驱动方式为4路电源对IBGT驱动电路进行供电，该复杂的供电方式对开关电源的变压器绕组要求较多，增加了变压器的损耗率，4、传统的电机电流的检测技术通常有两种，一是采用感应式霍尔传感器对电流进行检测，二是采用隔离光耦加运算放大器的方法进行检测，以上两种方案的缺陷在于，检测线路复杂，成本较高，同时对PCB板的占用面积较大等。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种新型变频器驱动板，以提高可靠性、稳定性，解决传统直流母线在电机工作过程中容易产生较高尖峰电压的问题，优化IGBT驱动电路。

一种新型变频器驱动板，包括开关电源电路、直流母线主回路电路、IGBT驱动电路以及电机电流检测电路；所述开关电源电路包括三相驱动电源模块、隔离变压器，并设置有两路输出电源电路：第一输出电源电路、第二输出电源电路，所述第一输出电源电路通过所述隔离变压器与三相驱动电源模块隔离，所述第二输出电源电路与三相驱动电源模块设置在所述隔离变压器同一侧；所述直流母线主回路电路包括整流桥单元、继电器控制模块、主电容模块、吸收电容模块以及逆变桥单元，其中：所述整流桥单元用于将交流电输入转换为直流电输出，所述继电器控制模块用于减小所述直流电输出电流冲击，所述主电容模块用于稳定母线电压，所述吸收电容模块用于吸收母线峰值电压，所述逆变桥单元用于将所述直流电输出转换为交流电输出；所述IGBT驱动电路包括七路驱动单元：U相上桥驱动单元、V相上桥驱动单元、W相上桥驱动单元、U相下桥驱动单元、V相下桥驱动单元、W相下桥驱动单元以及制动驱动单元；所述电机电流检测电路用于采集所述变频器的输出侧的电流值。

本发明一种新型变频器驱动板通过对开关电源电路、直流母线主回路电路、IGBT驱动电路以及电机电流检测电路的全新设计提高可靠性、稳定性，其中开关电源电路将发挥“辅助电源”功能，为整个变频器驱动系统提供辅助电力支持，直流母线主回路电路做为变频器的功率转换电路，采用进口塑封整流桥，性能可靠，组装方便。通过上述创新可使驱动板元器件个数同比减少百分之四十以上。

进一步的，所述IGBT驱动电路的七路驱动单元均单独设置有高速光耦隔离模块。每路驱动都有独立的高速光耦隔离，用以保证驱动信号的快速传递和高低压电压的隔离。

进一步的，所述开关电源电路还包括吸收回路模块、第一稳压反馈模块、第二稳压反馈模块、电压检测模块、过流保护模块以及安规电容器。