辅助变流器降压斩波功率模块驱动装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种辅助变流器降压斩波功率模块驱动装置，该装置包括：电源单元，将输入的交流电源进行变压、整流和滤波处理输出直流电源；反馈单元包括检测电路和测量电路，检测电路通过测量电路测量导通压降的高低来判别功率模块是否过流和过压，并输出过流或过压故障信号给外接控制电路；控制信号单元接收外接电路的输入信号并将该输入信号转换为控制信号输出至驱动电路单元；驱动电路单元包括逻辑电路、信号调理电路和放大电路，接收控制单元输出的控制信号并对故障信号进行调节，驱动功率模块动作。通过反馈单元对功率模块的过流和过压进行监控，一旦过流或过压即通过故障信号触发控制信号单元，控制信号单元通过驱动电路单元控制功率模块关断。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及辅助变流器技术，尤其涉及一种辅助变流器降压斩波功率模块驱动装置。
技术介绍
随着电力电子技术的发展，直流斩波、整流、逆变、变频及众多新兴技术已经开始应用于铁路轨道交通，将在电力牵引领域发挥越来越重要的作用。降压斩波器是机车辅助电路系统中重要的组成部分，机车辅助电路系统降压斩波器是将机车主电路中的直流电压通常是1800V斩波降至辅助电路系统逆变器所需的直流电压通常是540V。现有的降压斩波器驱动装置均为外购，结构复杂，且采购成本和日常维护维修成本较高。
技术实现思路
本专利技术提供一种辅助变流器降压斩波功率模块驱动装置，用于克服现有技术中的缺陷，实现简化结构并降低成本。本专利技术提供的辅助变流器降压斩波功率模块驱动装置，该驱动装置包括：电源单元，将输入的交流电源进行变压、整流和滤波处理输出直流电源为反馈单元和驱动电路单元供电；所述反馈单元，与所述电源单元连接，包括检测电路和输出端与所述检测电路连接的测量电路，所述检测电路通过所述测量电路测量导通压降的高低来判别功率模块是否过流和过压，并输出过流或过压故障信号给外接电路；测量电路输入端连接所述功率模块；所述控制信号单元，输出端与驱动电路单元连接，接收外接电路的输入信号并将该输入信号转换为控制信号输出至驱动电路单元；所述驱动电路单元，两端与所述电源单元连接，包括逻辑电路、信号调理电路和放大电路，接收控制单元输出的控制信号并对过流和过压故障信号进行调节，经所述逻辑电路和信号调理电路及放大电路处理，驱动功率模块动作；逻辑电路输入端与控制信号单元输出端连接，输出端连接检测电路；信号调理电路输入端连接逻辑电路，输出端连接放大电路输入端，放大电路输处端连接所述功率模块。本专利技术提供的辅助变流器降压斩波功率模块驱动装置，通过反馈单元对功率模块的过流和过压进行实时监控，一旦过流或过压即通过故障信号触发外接电路发出输入信号给控制信号单元，控制信号单元将该输入信号转换为控制信号发送给驱动电路单元，驱动电路单元根据该控制信号对过流和过压故障信号进行调节，经逻辑电路和信号调理电路及放大电路处理，控制功率模块关断。附图说明图1为本专利技术实施例提供的原理图；图2为本专利技术实施例提供的电源单元的电路图；图3为本专利技术实施例提供的反馈单元的电路图；图4为本专利技术实施例提供的控制单元的电路图；图5为本专利技术实施例提供的驱动电路单元中逻辑电路的电路图；图6为本专利技术实施例提供的驱动电路单元中测量电路的电路图；图7为本专利技术实施例提供的驱动电路单元中信号调理电路的电路图；图8为本专利技术实施例提供的驱动电路单元中放大电路的电路图。具体实施方式如图1所示，本专利技术实施例提供的辅助变流器降压斩波功率模块驱动装置，该驱动装置包括：电源单元1、反馈单元2、控制信号单元3和驱动电路单元4，其中电源单元1将输入的交流电源进行变压、整流和滤波处理输出直流电源为驱动电路供电；反馈单元2与电源单元1连接，包括检测电路和输出端与检测电路连接的测量电路，检测电路通过测量电路测量导通压降的高低来判别功率模块5是否过流和过压，并输出过流或过压故障信号给外接电路；测量电路输入端连接功率模块5；控制信号单元3输出端与驱动电路单元4连接，接收外接电路的输入信号并将该输入信号转换为控制信号输出至驱动电路单元4；驱动电路单元4两端与电源单元1连接，包括逻辑电路、信号调理电路和放大电路，接收控制单元输出的控制信息并对过流和过压故障信号进行调节，经逻辑电路和信号调理电路及放大电路处理，驱动功率模块5动作；逻辑电路输入端与控制信号单元输出端连接，输出端连接检测电路；信号调理电路输入端连接逻辑电路，输出端连接放大电路输入端，放大电路输处端连接所述功率模块。本专利技术提供的辅助变流器降压斩波功率模块驱动装置，通过反馈单元对功率模块的过流和过压进行实时监控，一旦过流或过压即通过故障信号触发外接电路发出输入信号给控制信号单元，控制信号单元将该输入信号转换为控制信号发送给驱动电路单元，驱动电路单元根据该控制信号对过流和过压故障信号进行调节，经逻辑电路和信号调理电路及放大电路处理，控制功率模块关断。本专利技术已经成功应用于新型八轴电力机车辅助变流器，驱动装置接受来自外接控制电路的控制信号，将这些信号转换为驱动降压斩波器工作的驱动信号，并提供给降压斩波器。这里所提降压斩波器，主电路采用Buck电路结构，实现DC1800V到DC600V的电源变换；其输入电压为电力机车主变流器中间电压，输出电压为三相逆变器和充电机提供所需电源。如图2所示，作为上述实施例的优选实施方式，电源单元由变压器19和至少三个全波整流电路构成，其中变压器19原边绕组连接交流电源，变压器19副边绕组连接所有全波整流电路；本实施例中包含三个全波整流电路，依次为第一全波整流电路10、第二全波整流电路20和第三全波整流电路30，其中第一全波整流电路10输出正压直流电，第二全波整流电路20输出负压直流电，第三全波整流电路30输出直流电为反馈单元供电。全波整流电路均包括四个第二二极管22、一个电源芯片90和一个第一电容31，第一电容31两端分别连接电源芯片90的针脚；其中四个第二二极管22每两个分成两组，每组第二二极管22并联形成一个支路，该两个支路其中一端连接变压器19副边绕组，另一端连接在第一电容31两端。交流电源连接有第一电阻11和第一二极管21，其中该第一电阻11和该第一二极管21并联。正压直流电和负压直流电之间连接有用于指示电路工作电源正常与否的指示灯电路40。输入的24V/35kHz交流电源经电源单元变压、整流、滤波环节后，输出±15V直流电源，为斩波器驱动电路供电。变压器19的原边绕组接第一电阻11和第一二极管21并联后的电路，其中第一二极管21用来限制输入电流流通路径，第一电阻11为输入电源电流提供由右向左的反向的耗能的流通路径，使得变压器工作过程中的原边绕组储能得以快速、安全释放，减少电磁干扰。变压器19的副边绕组有三路输出，分别接四个第二二极管22构成的全波整流电路，经电源芯片90从而得到直流输出电压VY1和V2P±15V，第一电容31用来减少输出电压纹波。指示灯电路40中的稳压管保证在设定的工作电流范围内即稳压二极管正常工作时，管子两端的电压维持在15V。在电路中适当位置分别接入平波电容，为瞬间的电流变化提供释能/储能元件，以减小电压脉动。发光本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种辅助变流器降压斩波功率模块驱动装置，该驱动装置包括：电源单元，将输入的交流电源进行变压、整流和滤波处理输出直流电源为反馈单元和驱动电路单元供电；所述反馈单元，与所述电源单元连接，包括检测电路和输出端与所述检测电路连接的测量电路，所述检测电路通过所述测量电路测量导通压降的高低来判别功率模块是否过流和过压，并输出过流或过压故障信号给外接控制电路；测量电路输入端连接所述功率模块；所述控制信号单元，输出端与驱动电路单元连接，接收外接电路的输入信号并将该输入信号转换为控制信号输出至驱动电路单元；所述驱动电路单元，两端与所述电源单元连接，包括逻辑电路、信号调理电路和放大电路，接收控制单元输出的控制信号并对过流和过压故障信号进行调节，经所述逻辑电路和信号调理电路及放大电路处理，驱动功率模块动作；逻辑电路输入端与控制信号单元输出端连接，输出端连接检测电路；信号调理电路输入端连接逻辑电路，输出端连接放大电路输入端，放大电路输处端连接所述功率模块。

【技术特征摘要】
1.一种辅助变流器降压斩波功率模块驱动装置，该驱动装置包括：
电源单元，将输入的交流电源进行变压、整流和滤波处理输出直流电源
为反馈单元和驱动电路单元供电；
所述反馈单元，与所述电源单元连接，包括检测电路和输出端与所述检
测电路连接的测量电路，所述检测电路通过所述测量电路测量导通压降的高
低来判别功率模块是否过流和过压，并输出过流或过压故障信号给外接控制
电路；测量电路输入端连接所述功率模块；
所述控制信号单元，输出端与驱动电路单元连接，接收外接电路的输入
信号并将该输入信号转换为控制信号输出至驱动电路单元；
所述驱动电路单元，两端与所述电源单元连接，包括逻辑电路、信号调
理电路和放大电路，接收控制单元输出的控制信号并对过流和过压故障信号
进行调节，经所述逻辑电路和信号调理电路及放大电路处理，驱动功率模块
动作；逻辑电路输入端与控制信号单元输出端连接，输出端连接检测电路；
信号调理电路输入端连接逻辑电路，输出端连接放大电路输入端，放大电路
输处端连接所述功率模块。
2.根据权利要求1所述的辅助变流器降压斩波功率模块驱动装置，其特
征在于，所述电源单元由变压器和至少三个全波整流电路构成，其中变压器
原边绕组连接交流电源，变压器副边绕组连接所述全波整流电路；其中一个
所述全波整流电路输出正压直流电，有一个所述全波整流电路输出负压直流
电；其中有一个全波整流电路输出直流电为反馈单元供电。
3.根据权利要求2所述的辅助变流器降压斩波功率模块驱动装置，其特
征在于，所述交流电源连接有第一电阻和第一二极管，其中该第一电阻和该
第一二极管并联；
所述全波整流电路均包括四个第二二极管、一个电源芯片和一个第一电
容，所述第一电容两端分别连接所述电源芯片的针脚；其中四个第二二极管
每两个分成两组，每组第二二极管并联形成一个支路，该两个支路其中一端
连接所述变压器副边绕组，另一端连接在所述第一电容两端。
4.根据权利要求2或3所述的辅助变流器降压斩波功率模块驱动装置，
其特征在于，所述正压直流电和负压直流电之间连接有用于指示电路工作电

\t源正常与否的指示灯电路。
5.根据权利要求1所述的辅助变流器降压斩波功率模块驱动装置，其特
征在于，所述检测电路包括第一驱动芯片和用于测量导通压降的高低的第一
光电耦合器，所述第一光电耦合器输出端与第一驱动芯片的输入引脚之间连
...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫强华，闫蕊，邢亮，贺觅知，刘鹏，
申请(专利权)人：中国北车集团大同电力机车有限责任公司，
类型：发明
国别省市：山西;14