[实用新型]变桨控制系统驱动器的死区发生电路

说明书

技术领域

本实用新型属于电机控制领域，特别涉及用于变桨控制系统直流电机驱动器的死区发生电路。

背景技术

变桨控制系统是风力发电系统中重要的组成部件，而电机驱动器是变桨控制系统的关键部件之一。驱动器的有效直通保护是保证驱动器稳定可靠运行的重要因素。为防止驱动器桥臂上下两个开关管同时导通而烧毁驱动器，需要对同一桥臂上下两个开关管的互补驱动信号加入死区时间，确保一个开关管截止一定时间后另一个开关管才能导通。

为提高可靠性，防止程序误动作或者可编程芯片受干扰而导致二者设置的死区时间失效，在变桨控制系统应用中，一般采用硬件电路生成死区时间。目前采用的硬件电路一般由门电路和外围器件构成，并通过电阻电容放电确定死区时间，然而这样的硬件电路死区时间难以控制且不便更改。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型提供了一种新型的变桨控制系统直流电机驱动器的死区发生电路。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：

一种变桨控制系统驱动器的死区发生电路，其中，所述死区发生电路包括一接收第一输入信号的第一移位寄存器和第二移位寄存器、一连接所述第一输入信号的非门、一接收第二输入信号的第一与非门和第二与非门，所述第一移位寄存器还包括一直接接收所述第一输入信号的第一输入端和接收通过所述非门的第一输入信号的第二输入端；所述第二移位寄存器还包括一直接接收所述第一输入信号的第二输入端和接收通过所述非门的第一输入信号的第一输入端；所述第一与非门还包括一接收所述第一移位寄存器输出的第一输入端和接收所述第二输入信号的第二输入端；所述第二与非门还包括一接收所述第二移位寄存器输出的第一输入端和接收所述第二输入信号的第二输入端。

进一步地，所述第一移位寄存器和所述第二移位寄存器为串入并出的移位寄存器芯片。

再进一步地，所述第一输入信号为脉宽调制信号。

所述第一与非门的第二输入端和所述第二与非门的第二输入端由所述驱动器逻辑控制。

本实用新型的有益效果主要体现在：死区产生电路结构简单，死区时间易于控制且方便调整，电路在停机或异常情况下切断输出，形成对驱动信号的多重保护。在变桨控制系统用驱动器可靠性要求高的场合中，本实用新型所述的死区发生电路能有效防止驱动器桥臂上下开关管直通，提高驱动器可靠性。

附图说明

下面结合附图对本实用新型技术方案作进一步说明：

图1是本实用新型变桨控制系统驱动器死区发生电路的原理框图。

图2是本实用新型变桨控制系统驱动器死区发生电路的电路原理图。

图3是本实用新型在图2实施例中两移位寄存器输出波形示意图。

具体实施方式

图1是本实用新型变桨控制系统驱动器死区发生电路的原理框图。第一输入信号(通常是脉宽调制信号)分别连接到第一移位寄存器的第一输入端和第二移位寄存器的第二输入端，第一输入信号经过非门分别连接到第一移位寄存器第二输入端和第二移位寄存器的第一输入端，第一移位寄存器和第二移位寄存器的输出分别接到第一与非门和第二与非门的第一输入端，第二输入信号分别接到第一与非门和第二与非门的第二输入端。经过第一移位寄存器和第二移位器的处理，脉宽调制信号变成互补且带时间可调死区的控制信号；而第一与非门和第二与非门根据第二输入信号的状态可及时切断电路输出，对控制信号形成二重保护。

图2是本实用新型实施例的电路原理图。其中移位寄存器IC1、IC2选用串入并出的移位寄存器芯片。脉宽调制信号(PWM)分别接到IC1的D脚和IC2的RST脚；PWM信号经过非门分别接到IC1的RST脚和IC2的D脚。由于移位寄存器的时序，IC1或IC2的输出端Q1、Q2、Q3依次对Q0有1、2、3个时钟周期的延时。以IC1的Q1脚输出为例，在PWM信号高电平期间，由于Q0输出跟踪PWM信号，Q1相对于Q0有一个时钟周期延时，即Q1对原PWM信号上升沿有一个时钟周期延时；同理，IC2的Q1信号对IC2的D脚信号上升沿有一个时钟周期延时，而IC2的D脚信号恰好是原PWM信号经过非门得到，即IC2的Q1对原PWM信号下降沿有一个时钟周期延时，经过IC1、IC2处理，二者Q1输出在互补控制信号上升沿和下降沿处各产生一个时钟周期的死区时间。用户可根据需要选择输出端口获得对应的死区时间。

IC1、IC2的输出连接到与非门的第一输入端，与非门的第二输入端由驱动器停机或故障等逻辑控制，而与非门的输出作为后级驱动电路的输入。当驱动器需要停机时，与非门切断输出，可靠关断驱动信号。