[实用新型]变频装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种变频装置，尤其涉及一种变频装置的IGBT开关驱动信号传输电路。 

背景技术

在高中压变频技术发展过程中，大功率开关器件的驱动电源及驱动信号传输及处理一直是变频器发展的关键技术之一。如何最大程度上优化大功率开关器件的驱动电源及驱动信号的传输处理，以保证大功率开关器件稳定可靠工作显得最为重要。在使用大功率开关器件，例如：绝缘栅双极型功率管（简称IGBT）时，驱动电源及驱动信号处理是电路设计的重点和难点，是变频器技术的关键。参见图1，现有的IGBT驱动电源通常包括一开关电源单元E，其具有一开关变压器E1，该开关电源单元E的6路输出ns1、ns2、ns3、ns4、ns5、ns6通过整流、滤波处理后可为6路IGBT提供6路驱动电源UP1-UN1、VP1-VN1、WP1-WN1、UP2-UN2、VP2-VN2、WP2-WN2，这种的驱动电源结构存在问题：开关变压器E1骨架引脚多，体积大，每一路的驱动电源都不一样，各路驱动电压不平衡，会影响到IGBT驱动的可靠性。另外，6路控制信号是要先后经过6路接收电路与6路的隔离电路处理来控制6路IGBT驱动电路以驱动6路IGBT，若采用光耦器件隔离方式的话，则由于隔离电压相对较低，存在传输延迟、老化、可靠性低等问题；若采用脉冲变压器隔离方式的话，则由于脉冲变压器的磁芯的饱和问题会对控制脉冲的导通时间造成限制，在信号传递过程中存在驱动波形失真的问题，特别是在驱动大功率IGBT时，由于IGBT的输入电容比较大，致使脉冲变压器次级输出的驱动波形很难满足驱动要求。可见，实有必要对现有的IGBT驱动技术进行改进。 

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于克服上述现有技术所存在的不足，而提出一种IGBT驱动技术，可以确保IGBT的有效控制。      

本实用新型针对上述技术问题提出一种变频装置，其包括一开关电源单元、六路的驱动电源单元和六路的驱动信号处理单元，每路驱动电源单元为一路IGBT驱动单元提供工作电源、每路驱动信号处理单元为一路IGBT驱动单元提供经隔离的驱动信号以驱动一路IGBT，每路的驱动信号处理单元包括一接收电路、一载波电路、一调制隔离电路以及一解调电路，该接收电路提供一驱动信号，该载波电路输出一定频率方波的载波信号，该调制隔离电路将该驱动信号调制到该载波信号上后经一信号隔离变压器送出，该解调电路解调出一IGBT驱动信号输送给一路IGBT驱动单元以驱动一路IGBT。

该信号隔离变压器为PCB平面变压器。 

该载波电路包括一载波发生器和与该载波发生器相连的一载波缓冲驱动，载波的频率为500KHz-10MHz。 

该载波发生器由一电阻R1、一电阻R2、一电容C11，一集成电路单元U1-A和集成电路单元U1-B构成，该集成电路单元U1-A和该集成电路单元U1-B均为触发器。 

该载波缓冲驱动由集成电路单元U1-C、集成电路单元U1-D、集成电路单元U1-E、集成电路单元U1-F以及电阻R3构成，该集成电路单元U1-C、集成电路单元U1-D、集成电路单元U1-E和集成电路单元U1-F均为触发器。 

该调制隔离电路是采用一对互补对称的受控开关来将该驱动信号调制到该载波信号上。 

该解调电路包括一比较器，其中，该调制隔离电路的输出经全波整流后经第一分压电路送至该比较器的一端，该比较器的另一端则连接一基准电压。 

还包括一公共电源单元，其具有一第一输入端、一第二输入端和一输出端，用以将从该第一输入端和该第二输入端得到的电压变换为一PWM公共电压并通过该输出端送出；该开关电源单元包括一第一端以提供一正压、一第二端以提供一负压以及一公共端以提供公共电平，其中，该开关电源单元的第一端与该公共电源单元的第一输入端相连，该开关电源单元的输出的第二端与该公共电源单元的第二输入端相连；每路的驱动电源单元具有一功率变压器，该功率变压器的原边输入的一端与该公共电源单元的输出端相连、另一端与该开关电源单元的公共端相连。