一种永磁开关驱动装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种永磁开关的驱动装置，属于智能终端设备技术领域。
【背景技术】
[0002]现有的永磁开关的驱动装置是设置在控制器和开关之间，用于接收控制器命令、控制开关开合的一种装置，一般采用绝缘栅双极型晶体管作为其主要驱动模块。绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor，简称IGBT)，是由BJT(双极型三极管)和MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件，兼有MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor的简称，中文名为金属-氧化物半导体场效应晶体管，简称金氧半场效晶体管，其是一种可以广泛使用在模拟电路与数字电路的场效晶体管)的高输入阻抗和GTR(Giant Transistor的简称，中文名为电力晶体管，是一种耐高电压、大电流的双极结型晶体管)的低导通压降两方面的优点。GTR饱和压降低，载流密度大，但驱动电流较大;MOSFET驱动功率很小，开关速度快，但导通压降大，载流密度小。IGBT综合了以上两种器件的优点，驱动功率小而饱和压降低。非常适合应用于直流电压为600V及以上的变流系统如交流电机、变频器、开关电源、照明电路、牵引传动等领域。
[0003 ]然而现有技术中的IGBT模块分、合闸时容易出现高位和低位IGBT同时导通的情况，这样的情况会导致高、低位IGBT之间发生干扰，最终会导致IGBT短路的情况的发生，严重影响电路的正常运行。
[0004]因此基于现有技术中的上述缺陷，急需要研究设计出一种永磁开关驱动装置，能够有效防止高、低位IGBT同时导通带来的干扰、甚至短路的情况。
【实用新型内容】
[0005]因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中永磁驱动装置中由于高、低位IGBT同时导通带来的干扰、甚至短路的技术问题，从而提供一种永磁开关驱动装置。
[0006]为此，本实用新型提供一种永磁开关驱动装置，其包括外部控制器、与所述外部控制器输出端电连接的处理器单片机，与所述处理器单片机输出端电连接的IGBT模块、与所述IGBT模块电连接的第二电源模块，其还包括设置在处理器单片机输出端与IGBT模块之间、位于IGBT模块前端的用于防止高、低位IGBT同时导通的IGBT驱动器，以及与所述IGBT驱动器电连接的第一电源模块。
[0007]所述IGBT驱动器包括两路信号控制芯片:分闸驱动芯片和合闸驱动芯片。
[0008]还包括设置在所述外部控制器输出端与处理器单片机输入端之间的第一光电隔离部件和设置在处理器单片机输出端与IGBT驱动器之间的第二光电隔离部件。
[0009]所述光电隔离部件包括5路信号隔离光耦:分别为第一隔离光耦、第二隔离光耦、第三隔离光耦、第四隔离光耦、第五隔离光耦。
[0010]所述IGBT模块包括相互串联和/或并联的多个IGBT、多个电容、多个电阻、多个二极管、多个瞬变电压抑制二极管。
[0011]还包括分别与处理器单片机电连接的看门狗和电解电容。
[0012]所述第一电源模块为2狀0(:输入，三路电压输出:15￥0(:、5￥0(:，22(^0(:输出。
[0013]所述第二电源模块为5VDC输入，三路20VDC输出。
[0014]所述外部控制器包括外接输入信号端子和外接输出信号端子。
[0015]还包括分别与处理器单片机电连接的检测电路和浪涌与脉冲干扰保护电路。
[0016]本实用新型提供的一种永磁开关驱动装置具有如下有益效果:
[0017]1.本实用新型的一种永磁开关驱动装置，可以有效地防止高位IGBT和低位IGBT之间同时导通，有效地防止了干扰、甚至短路的问题的发生，实现了对IGBT硬件的保护，保证了永磁开关驱动电路的正常运行。
[0018]2.本实用新型的一种永磁开关驱动装置，可以有效地将分闸驱动与和合闸驱动分隔开，保证了高、低位IGBT不会出现同时导通的现象，进一步实现了对IGBT硬件的保护，保证了永磁开关驱动电路的正常运行。
[0019]3.本实用新型的一种永磁开关驱动装置，可以有效地防止外接端子开关信号的干扰，有效起到保护单片机的作用；通过在所述处理器单片机输出端与IGBT驱动器之间设置第二光电隔离部件，可以有效地防止外接端子开关信号对IGBT驱动器的干扰，有效起到保护IGBT驱动器的作用。
[0020]4.本实用新型的一种永磁开关驱动装置，能够起到防止外接端子开关信号具体是分闸、合闸信号对处理器(CPU)单片机的干扰，并且能够起到防止外接端子开关信号具体是分闸、合闸和其他信号对IGBT驱动器的干扰。
【附图说明】
[0021 ]图1是本实用新型的一种永磁开关驱动装置的模块结构图；
[0022]图2a_2n是本实用新型的永磁开关驱动装置的各个部件的电路结构示意图；
[0023]图2a是处理器单片机(U5)的电路结构示意图；
[0024]图2b是IGBT模块(2)的电路结构示意图；
[0025]图2c是光电隔离部件(01-05)的电路结构示意图；
[0026]图2d是分闸驱动芯片(Ul)的电路结构示意图；
[0027]图2e是合闸驱动芯片(U2)的电路结构示意图；
[0028]图2f是看门狗(U4)的电路结构示意图；
[0029]图2g是电解电容(6)的电路结构示意图；
[0030]图2h是外接输入信号端子(COM2)的电路结构示意图；
[0031]图2i是外接输出信号端子(COMl)的电路结构示意图；
[0032]图2j是第一电源模块(ACMl)的电路结构示意图；
[0033]图2k是第二电源模块(DCl)的电路结构示意图；
[0034]图21是检测电路(7)的电路结构不意图；
[0035]图2m是浪涌与脉冲干扰保护电路(8)的电路结构示意图；
[0036]图2n是小端子(JI)的电路结构示意图。
[0037]图中附图标记表示为:
[0038]!一外部控制器，U5—处理器单片机，2—IGBT模块，VTl—第一IGBT，VT2—第二IGBT，VT3—第三IGBT，VT4—第四IGBT，ACMl—第一电源模块，DCl —第二电源模块，3—IGBT驱动器，Ul—分闸驱动芯片，U2—合闸驱动芯片，4 一第一光电隔离部件，5—第二光电隔离部件，01—第一隔离光耦，02—第二隔离光耦，03—第三隔离光耦，04—第四隔离光耦，05—第五隔离光耦，U4—看门狗，6—电解电容，COM2—外接输入信号端子，COMl—外接输出信号端子，Jl 一小端子，7—检测电路，8—浪涌与脉冲保护电路。
【具体实施方式】
[0039]下面结合附图和实施例，对本实用新型的【具体实施方式】作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的保护范围。
[0040]如图1所示，本实用新型提供一种永磁开关驱动装置，其包括外部控制器1、与所述外部控制器I输出端电连接的处理器单片机U5(如图2a所示，其为处理器单片机U5的电路结构示意图)，与所述处理器单片机U5输出端电连接的IGBT模块2(如图2b所示，其为IGBT模块2的电路结构示意图)、与所述IGBT模块2电连接的第二电源模块DCl (如图2k所示，其为第二电源模块DCl的电路结构示意图)，其还包括设置在处理器单片机U5输出端与IGBT模块2之间、位于IGBT模块2前端的用于防止高、低位IGBT同时导通的IGBT驱动器3，以及与所述IGBT驱动器3电连接的第一电源模块ACMl (如图2 j所示，其为第一电源模块ACMl的电路结构示意图)。本实用新型通过在IGBT模块2前端设置用于防止高、低位IGBT同时导通的IGBT驱动器3，可以有效地防止高位IGBT和低位IGBT之间同时导通，有效地防止了干扰、甚至短路的问题的发生，实现了对IGBT硬件的保护，保证了永磁开关驱动电路的正常运行。优选地，选择IGBT驱动器的型号为2ED020I12，选择处理器单片机U5的型号为PIC16F676。
[0041]进一步地，所述IGBT驱动器3包括两路信号控制芯片:分闸驱动芯片Ul (如图2d所示，其为分闸驱动芯片Ul的电路结构示意图)和合闸驱动芯片U2(如图2e所示，其为合闸驱动芯片U2的电路结构示意图)。通过将所述IGBT驱动器3包括两路信号控制芯片:分闸驱动芯片Ul和合闸驱动芯片U2，可以有效地将分闸驱动与和合闸驱动分隔开，保证了高、低位IGBT不会出现同时导通的现象，进一步实现了对IGBT硬件的保护，保证了永磁开关驱动电路的正常运行。