一种igbt光纤驱动装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种IGBT光纤驱动装置，包括控制电路和IGBT端控制电路，还包括光纤，所述控制电路包括PWM信号放大电路和光纤驱动电路，所述IGBT端控制电路包括用于接收所述光纤驱动电路发送的PWM信号的光纤接收电路和PWM信号处理电路，所述PWM信号放大电路和光纤驱动电路电连接，所述光纤驱动电路通过所述光纤与所述光纤接收电路连接，所述光纤接收电路与所述PWM信号处理电路电连接，所述PWM信号用于将从所述光纤接收电路接收到的PWM信号转换为控制IGBT的控制信号。本IGBT光纤驱动装置可以使变流器更加稳定地工作。
【专利说明】—种IGBT光纤驱动装置
【【技术领域】】
[0001 ] 本实用新型涉及一种IGBT光纤驱动装置。
【【背景技术】】
[0002]现有技术中，有源电力滤波器或静止同步无功补偿装置的变流器往往出现不能稳定工作的情况。
【
【发明内容】
】
[0003]经过研究发现，有源电力滤波器或静止同步无功补偿装置的IGBT模块的工作电流很大，可以高达几百安培，而整个装置的体积较大，发出原始PWM信号的控制器与被控制的IGBT之间的距离较大，PWM信号在传输至IGBT的线路中容易被IGBT产生的电磁辐射影响而很不稳定，导致变流器不能稳定工作。
[0004]为了克服现有技术的不足，本实用新型提供了一种IGBT光纤驱动装置，以提高变流器的稳定工作。
[0005]一种IGBT光纤驱动装置，包括控制电路和IGBT端控制电路，还包括光纤，所述控制电路包括PWM信号放大电路和光纤驱动电路，所述IGBT端控制电路包括用于接收所述光纤驱动电路发送的PWM信号的光纤接收电路和PWM信号处理电路，所述PWM信号放大电路和光纤驱动电路电连接，所述光纤驱动电路通过所述光纤与所述光纤接收电路连接，所述光纤接收电路与所述PWM信号处理电路电连接，所述PWM信号用于将从所述光纤接收电路接收到的PWM信号转换为控制IGBT的控制信号。
[0006]优选地，还包括第一 PWM信号使能电路，所述第一 PWM信号使能电路包括使能信号输入端和PWM信号输入端，所述第一 PWM信号使能电路的输出端与所述PWM信号放大电路连接。
[0007]优选地，还包括PWM信号使能隔离电路和PWM信号隔离电路；所述PWM信号使能隔离电路包括输入端和输出端，所述PWM信号使能隔离电路的输出端与所述第一 PWM信号使能电路的使能信号输入端连接；所述PWM信号隔离电路包括输入端和输出端，所述PWM信号隔离电路的输出端与所述第一 PWM信号使能电路的PWM信号输入端连接。
[0008]优选地，还包括第二 PWM信号使能电路，所述第二 PWM信号使能电路包括装置启动信号输入端、处理器使能信号输入端和处理器保护信号输入端、以及输出端，所述第二 PWM信号使能电路的输出端与第一 PWM信号使能电路的使能信号输入端连接。
[0009]优选地，所述第二 HVM信号使能电路包括第一与非门、第二与非门、第三与非门、第四与非门、第一非门、第二非门和第三非门，所述第一与非门的两个输入端分别作为所述装置启动信号输入端和处理器使能信号输入端，所述第一与非门的输出端与第一非门的输入端连接，所述第二非门的输入端作为所述处理器保护信号输入端，所述第二与非门的两个输入端分别与所述第一非门和第二非门的输出端连接，所述第三与非门的两个输入端和第三非门的输入端分别与所述第二与非门的输出端连接，所述第四与非门的一个输入端与所述第三非门的输出端连接，所述第四与非门的另一个输入端作为PWM信号输入端，所述第四与非门的输出端与所述第一 PWM信号使能电路的PWM信号输入端连接，所述第三与非门的输出端与所述第一 PWM信号使能电路的能信号输入端连接。
[0010]优选地，还包括第二 PWM信号使能电路，所述第二 PWM信号使能电路包括装置启动信号输入端、处理器使能信号输入端和处理器保护信号输入端、以及输出端，所述第二 PWM信号使能电路的输出端与所述PWM信号使能隔离电路的输入端连接。
[0011]优选地，所述第二 HVM信号使能电路包括第一与非门、第二与非门、第三与非门、第四与非门、第一非门、第二非门和第三非门，所述第一与非门的两个输入端分别作为所述装置启动信号输入端和处理器使能信号输入端，所述第一与非门的输出端与第一非门的输入端连接，所述第二非门的输入端作为所述处理器保护信号输入端，所述第二与非门的两个输入端分别与所述第一非门和第二非门的输出端连接，所述第三与非门的两个输入端和第三非门的输入端分别与所述第二与非门的输出端连接，所述第四与非门的一个输入端与所述第三非门的输出端连接，所述第四与非门的另一个输入端作为PWM信号输入端，所述第四与非门的输出端与PWM信号隔离电路的输入端连接，所述第三与非门的输出端与所述PWM信号使能隔离电路的输入端连接。
[0012]优选地，所述第一 PWM信号使能电路是与门或与非门。
[0013]优选地，所述IGBT光纤驱动装置是有源电力滤波器或静止同步无功补偿装置的IGBT光纤驱动装置。
[0014]优选地，装置启动信号输入端是与有源电力滤波器或静止同步无功补偿装置的启动信号连接。
[0015]通过光纤连接光纤驱动电路和光纤接收电路，从而降低PWM信号在传输过程中被电磁干扰，从而使变流器更加稳定地工作；另外利用第二 PWM信号使能电路将装置启动信号、处理器使能信号和处理器保护信号形成一个总使能信号来对PWM信号进行保护输出，降低因为电路异常而导致PWM信号错误输出的几率，通过多个门电路更加降低了 PWM信号错误输出的几率。
【【专利附图】
【附图说明】】
[0016]图1是本实用新型一种实施例的IGBT光纤驱动装置的原理框图；
[0017]图2是本实用新型一种实施例的IGBT光纤驱动装置的控制电路原理框图；
[0018]图3是本实用新型一种实施例的IGBT光纤驱动装置的IGBT端控制电路原理框图；
[0019]图4是本实用新型一种实施例的IGBT光纤驱动装置的控制电路原理图；
[0020]图5是本实用新型一种实施例的IGBT光纤驱动装置的IGBT端控制电路的光纤接收电路原理图；
[0021]图6是本实用新型一种实施例的IGBT光纤驱动装置的IGBT端控制电路的PWM信号处理电路原理图。
【【具体实施方式】】
[0022]以下对实用新型的较佳实施例作进一步详细说明。
[0023]如图1至6所示，一种实施例的IGBT光纤驱动装置，包括控制电路、IGBT端控制电路和光纤6，控制电路包括PWM信号放大电路4和光纤驱动电路5，所述IGBT端控制电路包括光纤接收电路和PWM信号处理电路，所述PWM信号放大电路4和光纤驱动电路5电连接，所述光纤驱动电路5通过所述光纤6与所述光纤接收电路连接，所述光纤接收电路与所述PWM信号处理电路电连接。
[0024]所述PWM信号放大电路4用于将输入的PWM信号进行放大并输送给光纤驱动电路
5,光纤驱动电路5对从PWM信号放大电路4输出的PWM信号转化为适合在光纤6中传输的光信号；载有PWM信号的光信号通过光纤6传输至光纤接收电路，光纤接收电路将对应的光信号转换为PWM信号，然后该PWM信号经过PWM信号处理电路的处理转换成适合控制IGBT的PWM控制信号。PWM信号放大电路4可以采用三极管Ql，从而形成有大电流输出能力的PWM信号。
[0025]通常来说，有源电力滤波器或静止同步无功补偿装置的IGBT模块的工作电流很大，可以高达几百安培，而整个装置的体积较大，发出原始PWM信号的控制器与被控制的IGBT之间的距离较大，PWM信号在传输至IGBT的线路中容易被IGBT产生的电磁辐射影响而很不稳定，导致变流器不能稳定工作。通过采用上述方案，可以有效避免PWM信号被电磁辐射影响，从而提高了有源电力滤波器或静止同步无功补偿装置运行的稳定性。
[0026]如图2和4所示，在优选的实施例中，IGBT光纤驱动装置还可以包括第二 PWM信号使能电路1、PWM信号使能隔离电路21、PWM信号隔离电路22和第一 PWM信号使能电路3。
[0027]所述第二 PWM信号使能电路I包括装置启动信号输入端11、处理器使能信号输入端12和处理器保护信号输入端13、PWM信号输入端14、使能信号输出端15以及PWM信号输出端16，所述第二 PWM信号使能电路I的使能信号输出端15与PWM信号使能隔离电路21的输入端211连接，所述第二 PWM信号使能电路I的PWM信号输出端16与PWM信号隔离电路22的输入端221连接。
[0028]所述PWM信号使能隔离电路21的输出端212与所述第一 PWM信号使能电路3的使能信号输入端31连接，所述PWM信号隔离电路22的输出端222与所述第一 PWM信号使能电路3的PWM信号输入端32连接。PWM信号使能隔离电路起到隔离其两侧电路的作用，尤其是隔离控制电路的电源和光纤驱动电路的电源，以提高PWM信号抗干扰能力。隔离电路可以采用光耦。
[0029]所述第一 PWM信号使能电路3的输出端33与所述PWM信号放大电路4连接。
[0030]第二 PWM信号使能电路I和所述第一 PWM信号使能电路3用于对从控制器输出的PWM信号进行使能控制，也就是说第二 PWM信号使能电路I决定是否输出PWM信号:
[0031]装置启动信号输入端11用于输入有源电力滤波器或静止同步无功补偿装置的启动信号；
[0032]处理器使能信号输入端12用于输入有源电力滤波器或静止同步无功补偿装置的处理器输出的使能信号，从而控制器的使能信号可以通过第二PWM信号使能电路I控制PWM信号的输出；
[0033]处理器保护信号输入端13用于输入有源电力滤波器或静止同步无功补偿装置的处理器输出的保护信号；
[0034]PWM信号输入端14用于输入控制器输出的原始PWM信号，当具有多组PWM信号时采用对应的多组光纤6。
[0035]在一个更优的实施例中，所述第二 PWM信号使能电路I包括第一与非门U1A、第二与非门U1B、第三与非门U1C、第四与非门U1D、第一非门U2A、第二非门U2B和第三非门U2C，所述第一与非门UlA的两个输入端分别作为所述装置启动信号输入端11和处理器使能信号输入端12,所述第一与非门UlA的输出端与第一非门U2A的输入端连接,所述第二非门U2B的输入端作为所述处理器保护信号输入端13，所述第二与非门UlB的两个输入端分别与所述第一非门U2A的输出端和第二非门U2B的输出端连接，所述第三与非门UlC的两个输入端和第三非门U2C的输入端分别与所述第二与非门UlB的输出端连接，所述第四与非门UlD的一个输入端与所述第三非门U2C的输出端连接，所述第四与非门UlD的另一个输入端作为PWM信号输入端14，所述第四与非门UlD的输出端16与PWM信号隔离电路的输入端221，所述第三与非门UlC的输出端15与所述PWM信号使能隔离电路的输入端211连接。
[0036]所述第一 PWM信号使能电路3是一个与门U3A或是与非门。
[0037]以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。
【权利要求】
1.一种IGBT光纤驱动装置，包括控制电路和IGBT端控制电路，其特征是，还包括光纤，所述控制电路包括PWM信号放大电路和光纤驱动电路，所述IGBT端控制电路包括用于接收所述光纤驱动电路发送的PWM信号的光纤接收电路和PWM信号处理电路，所述PWM信号放大电路和光纤驱动电路电连接，所述光纤驱动电路通过所述光纤与所述光纤接收电路连接，所述光纤接收电路与所述PWM信号处理电路电连接，所述PWM信号用于将从所述光纤接收电路接收到的PWM信号转换为控制IGBT的控制信号。
2.如权利要求1所述的IGBT光纤驱动装置，其特征是，还包括第一PWM信号使能电路，所述第一 PWM信号使能电路包括使能信号输入端和PWM信号输入端，所述第一 PWM信号使能电路的输出端与所述PWM信号放大电路连接。
3.如权利要求2所述的IGBT光纤驱动装置，其特征是，还包括PWM信号使能隔离电路和PWM信号隔离电路；所述PWM信号使能隔离电路包括输入端和输出端，所述PWM信号使能隔离电路的输出端与所述第一 PWM信号使能电路的使能信号输入端连接；所述PWM信号隔离电路包括输入端和输出端，所述PWM信号隔离电路的输出端与所述第一 PWM信号使能电路的PWM信号输入端连接。
4.如权利要求2所述的IGBT光纤驱动装置，其特征是，还包括第二PWM信号使能电路，所述第二 PWM信号使能电路包括装置启动信号输入端、处理器使能信号输入端和处理器保护信号输入端、以及输出端，所述第二 PWM信号使能电路的输出端与第一 PWM信号使能电路的使能信号输入端连接。
5.如权利要求4所述的IGBT光纤驱动装置，其特征是，所述第二PWM信号使能电路包括第一与非门、第二与非门、第三与非门、第四与非门、第一非门、第二非门和第三非门，所述第一与非门的两个输入端分别作为所述装置启动信号输入端和处理器使能信号输入端，所述第一与非门的输出端与第一非门的输入端连接，所述第二非门的输入端作为所述处理器保护信号输入端，所述第二与非门的两个输入端分别与所述第一非门和第二非门的输出端连接，所述第三与非门的两个输入端和第三非门的输入端分别与所述第二与非门的输出端连接，所述第四与非门的一个输入端与所述第三非门的输出端连接，所述第四与非门的另一个输入端作为PWM信号输入端，所述第四与非门的输出端与所述第一 PWM信号使能电路的PWM信号输入端连接，所述第三与非门的输出端与所述第一 PWM信号使能电路的能信号输入端连接。
6.如权利要求3所述的IGBT光纤驱动装置，其特征是，还包括第二PWM信号使能电路，所述第二 PWM信号使能电路包括装置启动信号输入端、处理器使能信号输入端和处理器保护信号输入端、以及输出端，所述第二 PWM信号使能电路的输出端与所述PWM信号使能隔离电路的输入端连接。
7.如权利要求6所述的IGBT光纤驱动装置，其特征是，所述第二PWM信号使能电路包括第一与非门、第二与非门、第三与非门、第四与非门、第一非门、第二非门和第三非门，所述第一与非门的两个输入端分别作为所述装置启动信号输入端和处理器使能信号输入端，所述第一与非门的输出端与第一非门的输入端连接，所述第二非门的输入端作为所述处理器保护信号输入端，所述第二与非门的两个输入端分别与所述第一非门和第二非门的输出端连接，所述第三与非门的两个输入端和第三非门的输入端分别与所述第二与非门的输出端连接，所述第四与非门的一个输入端与所述第三非门的输出端连接，所述第四与非门的另一个输入端作为PWM信号输入端，所述第四与非门的输出端与PWM信号隔离电路的输入端连接，所述第三与非门的输出端与所述PWM信号使能隔离电路的输入端连接。
8.如权利要求2至7任一所述的IGBT光纤驱动装置，其特征是，所述第一PWM信号使能电路是与门或与非门。
9.如权利要求1至7任一所述的IGBT光纤驱动装置，其特征是，所述IGBT光纤驱动装置是有源电力滤波器或静止同步无功补偿装置的IGBT光纤驱动装置。
10.如权利要求4至6任一所述的IGBT光纤驱动装置，其特征是，装置启动信号输入端是与有源电力滤波器或静止同步无功补偿装置的启动信号连接。
【文档编号】H02M1/08GK203933360SQ201420321399
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2014年6月16日 优先权日:2014年6月16日
【发明者】熊世辉, 李朝晖, 贾正胜 申请人:深圳市英纳仕电气有限公司