三相IGBT全橋隔離驅動(dòng)電源設計
摘要:設計了一種基于電流型PWM控制器UC3845的三相IGBT全橋隔離驅動(dòng)電源。采用單端反激式結構,電壓反饋與電流反饋組成雙閉環(huán)串級結構。TL431a與PC817組成反饋網(wǎng)絡(luò ),旁路掉UC3845內部誤差放大器,反饋信號直接輸入到內部誤差放大器的輸出端。提供4路相互隔離輸出,每路均提供+15 V/-9 V輸出。該電源穩壓效果好,負載調整率高,適合作為三相IGBT全橋隔離驅動(dòng)電源。
關(guān)鍵詞:UC3845;三相IGBT全橋;隔離電源;反饋網(wǎng)絡(luò )
0 引言
三相IGBT全橋6個(gè)IGBT共需要6路驅動(dòng),每路IGBT驅動(dòng)電源的地與該IGBT的發(fā)射極E連在一起。而三相IGBT全橋處于下橋臂的3個(gè)IGBT是共射極連接的,所以三相IGBT全橋下橋臂的3個(gè)IGBT驅動(dòng)電源是共地的,即三相IGBT全橋6路驅動(dòng)僅需要4路相互隔離的電源。每路IGBT驅動(dòng)一般需要正負電壓的雙電源供電,所以每路隔離電源必須能夠提供正負電壓輸出。目前市場(chǎng)上已存在提供4路隔離輸出的DC/DC電源,但每路均提供正負電壓輸出的4路隔離輸出電源還不存在。
本文針對10 kW三相IGBT全橋變換器設計了一種隔離驅動(dòng)電源,提供4路相互隔離的輸出,每路輸出均提供+15 V/-9 V電源。電源功率較小,考慮成本和效率,采用單端反激式結構。電源內部反饋網(wǎng)絡(luò )采用電壓和電流反饋雙閉環(huán)串極結構,分別從電壓輸出端和電流采樣電阻上得到電壓電流反饋信號,經(jīng)反饋網(wǎng)絡(luò )輸入到PWM控制器,PWM控制器根據反饋信號大小調節其輸出開(kāi)關(guān)脈沖的占空比,以此來(lái)保持輸出電壓的穩定。
1 三相IGBT全橋隔離驅動(dòng)電源設計
三相IGBT全橋隔離驅動(dòng)電源采用電流型PWM控制器LIC3845,輸出4路相互隔離的+15 V/-9 V,如圖1所示。其中,一路額定輸出電流為0.2 A,用于三相全橋下橋臂共射極連接的3個(gè)IGBT的驅動(dòng)供電,另外3路額定輸出電流為0.1 A,分別用于上橋臂的3個(gè)IGBT的驅動(dòng)供電。
1.1 電路工作原理
1.1.1 開(kāi)關(guān)脈沖的產(chǎn)生
開(kāi)關(guān)管導通時(shí),變壓器的初級電流逐漸增大,采樣電阻風(fēng)上的壓降增加,通過(guò)RC濾波電路反饋到芯片UC3845的3腳,與電流取樣比較器的另一端進(jìn)行比較,當這個(gè)壓降達到UC3845的1管腳建立的門(mén)限電平時(shí),鎖存器復位,開(kāi)關(guān)管截止。UC3845作為電流模式控制器工作,輸出開(kāi)關(guān)的導通由UC3845內部振蕩器開(kāi)始,到變壓器初級電流到達管腳1建立的門(mén)限電平時(shí)為止。
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