一種380V交流輸入的多路輸出開關(guān)電源

的正負兩種輔助電源， 則可以彌補這些不足。 輔助開關(guān)電源輸出平均功率約30w, 為簡化電路、縮小體積、提高可靠性， 單端反激變換器為最佳選擇。但在實際情況下， 有些大功率igbt 電源變換裝置的輸入是沒有中線的三相三線制電源（如電焊機）， 這就要求輔助開關(guān)電源能在380 v ac 輸入條件下工作（最高可達460 v ac ） , 此時開關(guān)管的耐壓要求應(yīng)在1 200 v 以上， 給器件的選擇帶來難度。 筆者在設(shè)計一套26. 4 kw 的大功率igbt 電源變換裝置時， 針對厚膜驅(qū)動電路m57962的需求， 研制了一種小體積、高可靠的380 v ac 輸入、多路輸出小功率輔助開關(guān)電源。 2 電路結(jié)構(gòu)及工作原理 380 v ac 輸入、多路輸出輔助開關(guān)電源電原理圖如圖1所示。在圖1中， 使用了一只常見的美國pi公司第二代功率開關(guān)集成電路top224y.這是一種大規(guī)模功率ic, 不僅集成了振蕩電路、啟動電路、pwm 控制電路、過流保護電路、過熱保護電路，而且集成了一只700 v 的功率mosfet.該功率ic與使用一只分立mosfet 和外接控制集成電路的方案相比， 可以減少約2

單電源供電IGBT驅(qū)動電路鐵路輔助電源系統(tǒng)

種igbt門極驅(qū)動光耦合器，其內(nèi)部集成集電極發(fā)射極電壓欠飽和檢測電路及故障狀態(tài)反饋電路。主要有以下一些特性：兼容cmos/ttl電平；光隔離，故障狀態(tài)反饋；開關(guān)速度最大500ns；“軟”igbt關(guān)斷；vce欠飽和檢測及帶滯環(huán)欠壓鎖定保護；寬工作電壓范圍（15～30v）。igbt用的是西門子公司的bsm300ga120dn2，耐壓等級為1200v，300a單管，共六個igbt，使用單模塊的目的是為有效散熱；而驅(qū)動電源的設(shè)計通常作為驅(qū)動電路設(shè)計的一個重要的環(huán)節(jié)，如國內(nèi)很多廠家經(jīng)常使用的m57959和m57962芯片，在三相逆變控制中，要設(shè)計多路相互隔離的驅(qū)動電源，如多路+15v和多路-10v等。同時驅(qū)動電源的高要求也是整個產(chǎn)品可靠性的根本保證。而如何設(shè)計簡單可靠的驅(qū)動電源也就成為設(shè)計人員想方設(shè)法去解決的問題。在青藏鐵路的輔助電源系統(tǒng)中，就采用了單電源供電的可靠性高的驅(qū)動電路，見下圖。 圖1上管igbt驅(qū)動電路 530)this.width=530"> 圖1為上管igbt驅(qū)動電路，其中由控制器產(chǎn)生pwm1及reset信號輸出給光耦，同時光耦產(chǎn)生的igbt故障信號fail_dr給控制器；

新型絕緣柵雙極晶體管IGBT驅(qū)動芯片MC33153

igbt（isolate gate bipolar transistor）是mosfet與雙極晶體管的復(fù)合器件。它既有mosfet易驅(qū)動的特點，又具有功率晶體管工作電壓高、電流容量大等優(yōu)點。其頻率特性介于mosfet與功率晶體管之間，可正常工作于幾khz～幾十khz頻率范圍內(nèi)，故在較高頻率的大、中功率應(yīng)用中占據(jù)了主導(dǎo)地位[1~2]。 對于igbt 電壓型功率器件，目前有多種帶保護和隔離的集成驅(qū)動芯片，如ir2110、exb841、m57962 等，它們具有隔離驅(qū)動、電路參數(shù)一致性好、運行穩(wěn)定的優(yōu)點[2]。這些混合ic具有各自的特點，應(yīng)用于不同的場合，也有一定的局限性： 1）ir2110具有自舉能力，可以在驅(qū)動橋式電路時使用一組電源，但芯片與主電路的高壓直接相連，安全性較差[3]； 2）exb841集成度較高，但針對不同開關(guān)頻率的保護調(diào)節(jié)不方便[4]； 3）m57962 驅(qū)動能力大，適用于大功率單管igbt，但與exb841一樣不能調(diào)節(jié)退飽和保護時間，并且動作速度太慢。 mc33153 是一款應(yīng)用于中大功率的單個igbt驅(qū)動芯片[1]，具有電流保護、器件退飽和保護以及

單電源供電的IGBT驅(qū)動電路在鐵路輔助電源系統(tǒng)中的應(yīng)用

種igbt門極驅(qū)動光耦合器，其內(nèi)部集成集電極發(fā)射極電壓欠飽和檢測電路及故障狀態(tài)反饋電路。主要有以下一些特性：兼容cmos/ttl電平；光隔離，故障狀態(tài)反饋；開關(guān)速度最大500ns；“軟”igbt關(guān)斷；vce欠飽和檢測及帶滯環(huán)欠壓鎖定保護；寬工作電壓范圍（15～30v）。igbt用的是西門子公司的bsm300ga120dn2，耐壓等級為1200v，300a單管，共六個igbt，使用單模塊的目的是為有效散熱；而驅(qū)動電源的設(shè)計通常作為驅(qū)動電路設(shè)計的一個重要的環(huán)節(jié)，如國內(nèi)很多廠家經(jīng)常使用的m57959和m57962芯片，在三相逆變控制中，要設(shè)計多路相互隔離的驅(qū)動電源，如多路+15v和多路-10v等。同時驅(qū)動電源的高要求也是整個產(chǎn)品可靠性的根本保證。而如何設(shè)計簡單可靠的驅(qū)動電源也就成為設(shè)計人員想方設(shè)法去解決的問題。在青藏鐵路的輔助電源系統(tǒng)中，就采用了單電源供電的可靠性高的驅(qū)動電路，見下圖。 上管igbt驅(qū)動電路 為上管igbt驅(qū)動電路，其中由控制器產(chǎn)生pwm1及reset信號輸出給光耦，同時光耦產(chǎn)生的igbt故障信號fail_dr給控制器；tl1111芯片把輸入的+15變換成-10v關(guān)斷電壓；同時利用二極

高可靠性IGBT逆變CO2焊接電源驅(qū)動電路

20khz工作過程中不超過管子的最大承受電流，必須引入電流負反饋環(huán)節(jié)以限制電流峰值。 gb15579明確規(guī)定：焊接電源輸入端與輸出端之間必須能承受4000v/1min的安全要求。焊接電源主電路示意圖如圖2所示，不難看出，功率變壓器實現(xiàn)高耐壓隔離很容易實現(xiàn)，但在引入電壓、電流負反饋后，負反饋電路與焊接回路的隔離和驅(qū)動電路與輸入電路的隔離，成為解決安全要求的主要課題。目前，一般采用如下的方式： a、 采用電壓、電流霍爾傳感器對電壓&電流進行采樣，驅(qū)動電路采用exb841或m57962驅(qū)動厚膜電路#優(yōu)點"電路結(jié)構(gòu)簡單，驅(qū)動電路在igbt關(guān)斷時提高負偏壓，提高igbt抗干擾能力。 缺點：1）電壓&電流傳感器響應(yīng)速度慢，一般都大于1us，不能完全真實地反映焊接電源的工作狀態(tài),對短路電流峰值不能很好地控制,對igbt的安全是一種潛在威脅。2)成本較高。電壓、電流傳感器在200 元左右，驅(qū)動厚膜電路300元左右。 b、電壓、電流直接從焊接回路采樣，驅(qū)動電路采用脈沖變壓器。 優(yōu)點：電路的響應(yīng)速度快，成本低廉。 缺點：1）因驅(qū)動采用脈沖變壓器，在igbt關(guān)

M57962AL的內(nèi)部結(jié)構(gòu)方框圖

M57962L的典型應(yīng)用實例

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M57962AL的應(yīng)用電路圖

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