专利名称：一种变频器电路及使用该种变频器电路的变频器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及变频调速器领域，尤其涉及适用于变频调速器的一种使 用绝缘栅双极型功率管的电路领域。
本实用新型涉还涉及一种变频器。
背景技术：
绝缘冲册双极型功率管，又称iGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)，是由BJT (双极型三极管)和M0S (绝缘栅型场效应管)组成的 复合全控型电压驱动式电力电子器件，兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR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；M0SFET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。现有的小功率小体积变频器逆变电路元件多采用智能 电力模块，即把逆变电路所需绝缘栅双极型功率管(下文称IGBT)及驱动电 路集成在一个芯片上形成所谓的智能电力模块
如中国实用新型专利公开号"CN2682709 "名称为"中、高压变频器 IGBT过流处理电路"的专利公开了一种中、高压变频器IGBT过流处理电路， 一种中、高压变频器IGBT，过流处理电路，组成包括，驱动电路，脉冲计数 器，数字比较器，可通过带有过电流检测和复位功能的通用厚膜IGBT驱动电 路，将过流信号送入一个计数器，计数的结果与另一个预置的数据进行比 较，比较的结果再去控制中、高压变频调速系统是否进行立即停机动作；其 特征是带有过电流检测和复位功能的通用厚膜IGBT驱动电路的C 、 G和E 为IGBT器件提供驱动信号并检测其过流情况，该驱动电路经G1 in向脉冲计 数器传送IGBT过流脉冲信号，其输出再经COm传送到数字比较器(3)，并由 它与预置数Set进行比较，比较的结果再输出至G10ut ，此GlOut就是我们 需要的IGBT过流处理信号，预置数Set是可以随时修改的，Rs t l和Rs t 2 分别是脉冲计数器2和厚膜IGBT驱动电路的复位端，Pwm是厚膜IGBT驱动电路的输入脉宽调制信号。
该种变频器电路中采用智能电力模块，其体积小，安装方便。电路设计
筒单。但是，由于电力模块多为进口元件，因此采购周期长，采购成本高； 并且，该种智能电力模块把IGBT集成在一个芯片上，但是采用上述智能电力 模块结构对于后期的维护带来不便及增加维修成本； 一般情况下IGBT不可能 同时损坏，大多是单臂、上桥或下桥及制动IGBT损坏。模块只要一个IGBT损 坏就要更换整个模块，造成了浪费。在一些中小城市还很难购买到同一型号 的模块，由此增加了成本。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种结构简单、成本较低变频器电 路。同时，本实用新型还提供一种采用该变频器电路的变频器。
本实用新型是通过以下技术方案来实现的 本实用新型的一种变频器电路，
其包括用于将直流电源转换成交流电的逆变电路，其中，该逆变电路 包括驱动电路和与该驱动电路对应连接的绝缘栅双极型功率管，其中，驱 动电路包括用于隔离上桥驱动信号的第一光电耦合器，用于隔离下桥驱动 信号的第二光电耦合器，用于提供恒定电压的恒压电源.用于控制驱动电路 开通、关断的智能化功率模块，与所述第一光电耦合器连接、用于驱动该第 一光电耦合器的上桥驱动信号电路，与所述第二光电耦合器连接、用于驱动 该第二光电耦合器的下桥驱动信号电路；所述绝缘栅双极型功率管包括，第 一、第二绝缘栅双极型功率管，所述第一、第二光电耦合器分别与对应的第 一、第二绝缘栅双极型功率管连接。
进一步，所述变频器电路进一步包括所述第一、第二光电耦合器分别 与所述第一、第二绝缘栅双极型功率管的栅极连接。
进一步，所述变频器电路包括三组并联的、结构相同的驱动驱动电路和 与其对应连接的三组绝缘栅双极型功率管；三组绝缘才册双极型功率管把直流 电源逆变成频率、电压均可控制的交流电。
进一步，所述的变频器电路的三组驱动电路中的恒压电源为驱动直流电 源，该驱动直流电源的输出正极与所述驱动电路的上桥连接，其输出负极与 该驱动电路的下桥连接。进一步，所述绝缘栅双极型功率管的栅极上串联有电阻；在正常情况下 绝缘栅双极型功率管的开通速度越快，损耗越小，而开通的越快，绝缘栅双 极型功率管承受的峰值电流越大，越容易导致绝缘栅双极型功率管损坏。 因此通过绝缘栅双极型功率管的栅极上串联电阻，可以降低绝缘栅双极型功 率管的栅极驱动电压的上升速率，降低其承受的峰值电流。
进一步，所述绝缘栅双极型功率管的栅极和发射极间并联有由电阻和电 容并联而成的电路；采用在绝缘栅双极型功率管的栅极和发射极间并联有由 电阻和电容而成的电路可以防止绝缘栅双极型功率管集射极问处在高阻输出 状态，使栅极电容被以外充电，防止导致使绝缘栅双极型功率管意外导通。
进一步，所述驱动直流电源上并联有稳压电路，绝缘栅双极型功率管的 栅极通过氧化膜和发射极实现电隔离。由于氧化膜很薄，驱动电压过高会击 穿栅极使绝缘栅双极型功率管损坏，为了防止驱动电压过高，在驱动电源上 并联个稳压电路，使电压能稳地在安全数值。
进一步，变频器电路进一步包括与所述三组驱动电路并联的能耗制动 电路，该能耗制动电路包括制动信号驱动电路和与该制动信号驱动电路连接 的制动绝缘栅双极型功率管，该制动绝缘栅双极型功率管与所述三组绝缘栅 双极型功率管相同；在变频调速系统中，电动机的降速和停机，有可能使电 动机处于发电状态，由于直流电路的电能无法回输给电网，使直流电压升 高，过高的直流电压将使变频器件受到损害。因此，当直流电压超过一定值 时，通过能耗制动电路消耗掉。
一种变频器，包括外壳，设置在该外壳内的散热片，硬质线路板和与 该硬质线路板连接的电源板，该硬质线路板设有上述的变频器电路，该硬质 线路板通过设置在其上的六个连接住和一个排插与该电源板连接，所述散热 片和硬质线路板间设有矽胶绝缘散热层；由于绝缘栅双极型功率管模块的金 属基板为集极，因此要在散热片与基板间贴上一片矽胶绝缘散热层；保证良 好的绝缘与散热。
本实用新型的一种变频器电路，采用驱动电路和与该驱动电路对应连接 的绝缘栅双极型功率管，其中，驱动电路包括用于隔离上桥驱动信号的第 一光电耦合器，用于隔离下桥驱动信号的第二光电耦合器，用于提供恒定电 压的恒压电源，用于控制驱动电路开通、关断的智能化功率模块，与所述第 一光电耦合器连接、用于驱动该第一光电耦合器的上桥驱动信号电路，与所述第二光电耦合器连接、用于驱动该第二光电耦合器的下桥驱动信号电路； 所迷绝缘栅双极型功率管包括，第一、第二绝缘栅双极型功率管，所述第 一、第二光电耦合器分别与对应的第一、第二绝缘栅双极型功率管连接，由 此简化了变频器电路的结构，降低了驱动电路在PCB板上占用面积，并且， 釆用该种结构便于维护，可以广泛的替代现有的智能电力模块故，降低了成 本。采用上述电路结构的变频器同样具有上述优点。
为了易于说明，本实用新型由下述的较佳实施例及附图作以详细描述。 图1本实用新型的变频器电路原理结构示意具体实施方式
请参阅图l所示，本实用新型的一种变频器电路，其包括其包括用 于将直流电源转换成交流电的逆变电路，其中，该逆变电路包括驱动电路 和与该驱动电路对应连接的绝缘栅双极型功率管IGBT，其中，驱动电路包 括用于隔离上桥驱动信号的第一光电耦合器(图中未示出)，用于隔离下 桥驱动信号的第二光电耦合器(图中未示出)，用于提供恒定电压的恒压电 源(图中未示出)，用于控制驱动电路开通、关断的智能化功率模块(图中 未示出)，与所述第一光电耦合器连接、用于驱动该第一光电耦合器的上桥 驱动信号电路，与所述第二光电耦合器连接、用于驱动该第二光电耦合器的 下桥驱动信号电路；所述绝缘栅双极型功率管IGBT包括，第一、第二绝缘栅 双极型功率管IGBT，所述第一、第二光电耦合器分别与对应的第一、第二绝 缘栅双极型功率管IGBT连接。
本具体实施方式
中，所述变频器电路进一步包括所述第一、第二光电 耦合器分别与所述第一、第二绝缘栅双极型功率管IGBT的栅极连接。
本具体实施方式
中，所述变频器电路包括三组并联的、结构相同的驱动 驱动电路和与其对应连接的三组绝缘栅双极型功率管IGBT;三组绝缘栅双极 型功率管IGBT;J巴直流电源逆变成频率、电压均可控制的交流电。
本具体实施方式
中，所述的变频器电路的三组驱动电路中的恒压电源为 驱动直流电源，该驱动直流电源的输出正极与所述驱动电路的上桥连接，其 输出负极与该驱动电路的下桥连接。
7本具体实施方式
中，所述绝缘栅双极型功率管IGBT的栅极上串联有电 阻；在正常情况下绝缘栅双极型功率管IGBT的开通速度越快，损耗越小，而 开通的越快，绝缘栅双极型功率管IGBT承受的峰值电流越大，越容易导致 绝缘栅双极型功率管IGBT损坏。因此通过绝缘栅双极型功率管IGBT的栅极上 串联电阻，可以降低绝缘4册双极型功率管IGBT的4册极驱动电压的上升速率， 降低其承受的峰值电流。
本具体实施方式
中，所述绝缘栅双极型功率管I GBT的栅极和发射极间并 联有由电阻和电容并联而成的电路；采用在绝缘栅双极型功率管IGBT的栅极
IGBT集射极问处在高阻输出状态，使栅极电容被以外充电，防止导致使绝缘 栅双极型功率管IGBT意外导通。
本具体实施方式
中，所述驱动直流电源上并联有稳压电路，绝缘栅双极 型功率管IGBT的栅极通过氧化膜和发射极实现电隔离。由于氧化膜很薄，驱 动电压过高会击穿栅极使绝缘栅双极型功率管IGBT损坏，为了防止驱动电压 过高，在驱动电源上并联个稳压电路，使电压能稳地在安全数值。
本具体实施方式
中，变频器电路进一步包括与所述三组驱动电路并联 的能耗制动电路，该能耗制动电路包括制动信号驱动电路和与该制动信号驱 动电路连接的制动绝缘栅双极型功率管IGBT ，该制动绝缘栅双极型功率管 IGBT与所述三组绝缘栅双极型功率管IGBT相同；在变频调速系统中，电动机 的降速和停机，有可能使电动机处于发电状态，由于直流电路的电能无法回 输给电网，使直流电压升高，过高的直流电压将使变频器件受到损害。因 此，当直流电压超过一定值时，通过能耗制动电路消耗掉。
本具体实施方式
还包括一种变频器(图中未示出)，包括外壳，设置 在该外壳内的散热片，硬质线路板和与该硬质线路板连接的电源板，该硬质 线路板设有上述的变频器电路，该硬质线路板通过设置在其上的六个连接住 和一个排插与该电源板连接，所述散热片和硬质线路板间设有矽胶绝缘散热 层；由于绝缘栅双极型功率管模块的金属基板为集极，因此要在散热片与基 板间贴上一片矽胶绝缘散热层；保证良好的绝缘与散热。
以上所述之具体实施方式
为本实用新型的较佳实施方式，并非以此限定本实用新型的具体实施范围，凡依照本实用新型之形状、结构所作的等效变 化均在本实用新型的保护范围内。
权利要求1.一种变频器电路，其包括用于将直流电源转换成交流电的逆变电路，其特征在于，该逆变电路包括驱动电路和与该驱动电路对应连接的绝缘栅双极型功率管，其中，驱动电路包括用于隔离上桥驱动信号的第一光电耦合器，用于隔离下桥驱动信号的第二光电耦合器，用于提供恒定电压的恒压电源，用于控制驱动电路开通、关断的智能化功率模块，与所述第一光电耦合器连接、用于驱动该第一光电耦合器的上桥驱动信号电路，与所述第二光电耦合器连接、用于驱动该第二光电耦合器的下桥驱动信号电路；所述绝缘栅双极型功率管包括，第一、第二绝缘栅双极型功率管，所述第一、第二光电耦合器分别与对应的第一、第二绝缘栅双极型功率管连接。
2. 根据权利要求1所述的一种变频器电路，其特征在于所述变频器电 路进一步包括所述第一、第二光电耦合器分别与所述第一、第二绝缘栅双 极型功率管的栅极连接。
3. 根据权利要求1所述的一种变频器电路，其特征在于所述变频器电 路包括三组并联的、结构相同的驱动驱动电路和与其对应连接的三组绝缘栅 双极型功率管。
4.根据权利要求1所述的一种变频器电路，其特征在于所述的变频 器电路的三组驱动电路中的恒压电源为驱动直流电源，该驱动直流电源的输 出正极与所述驱动电路的上桥连接，其输出负极与该驱动电路的下桥连接。
5. 根据权利要求1所述的一种变频器电路，其特征在于所述绝缘栅双 极型功率管的栅极上串联有电阻。
6. 根据权利要求1所述的一种变频器电路，其特征在于所述绝缘栅双 极型功率管的栅极和发射极间并联有由电阻和电容并联而成的电路。
7. 根据权利要求1所述的一种变频器电路，其特征在于所述驱动直流 电源上并联有稳压电路，绝缘栅双极型功率管的栅极通过氧化膜和发射极实 现电隔离。
8. 根据权利要求3所述的一种变频器电路，其特征在于变频器电路进 一步包括与所述三组驱动电路并联的能耗制动电路，该能耗制动电路包括 制动信号驱动电路和与该制动信号驱动电路连接的制动绝缘栅双极型功率 管，该制动绝缘栅双极型功率管与所述三组绝缘栅双极型功率管相同。
9. 一种变频器，包括外壳，设置在该外壳内的散热片，硬质线路板 和与该硬质线路板连接的电源板，其特征在于该硬质线路板设有如权利要求1至8任意一项所述的变频器电路，该硬质线路板通过设置在其上的六个 连接住和一个排插与该电源板连接，所述散热片和硬质线路板间设有矽胶绝缘散热层。
专利摘要本实用新型是关于一种变频器电路，其包括驱动电路和与该驱动电路对应连接的绝缘栅双极型功率管，驱动电路包括用于隔离上桥驱动信号的第一光电耦合器，用于隔离下桥驱动信号的第二光电耦合器，恒压电源，智能化功率模块，上桥驱动信号电路，下桥驱动信号电路；所述绝缘栅双极型功率管包括，第一、第二绝缘栅双极型功率管，所述第一、第二光电耦合器分别与对应的第一、第二绝缘栅双极型功率管连接，由此简化了变频器电路的结构，降低了驱动电路在PCB板上占用面积，采用该种结构便于维护，可以广泛的替代现有的智能电力模块故，降低了成本。采用上述电路结构的变频器同样具有上述优点。
文档编号H02M7/525GK201328073SQ20082021408
公开日2009年10月14日 申请日期2008年11月28日 优先权日2008年11月28日
发明者朱华东 申请人:深圳市易驱变频技术有限公司