一种用于轨道车辆的辅助逆变模块驱动板制造技术

本发明专利技术公开了一种用于轨道车辆的辅助逆变模块驱动板，包括：DC/DC电源、驱动信号光耦隔离电路、驱动IGBT分配板、硬件自检及保护电路和故障信号光耦隔离电路；辅助系统控制器与驱动信号光耦隔离电路通讯连接；硬件自检及保护电路与故障信号光耦隔离电路通讯连接，故障信号光耦隔离电路与辅助系统控制器通讯连接。本发明专利技术通过在辅助逆变模块驱动板的板卡中设置驱动IGBT分配板，IGBT驱动信号经接插件与被控IGBT模块通过一块独立的驱动IGBT分配板进行信号传输，更换方便，可实现对不同型号IGBT进行控制，从而实现兼容替代多品牌辅助逆变系统。统。统。

【技术实现步骤摘要】
一种用于轨道车辆的辅助逆变模块驱动板


[0001]本专利技术涉及轨道车辆的辅助供电系统的
，具体涉及一种用于轨道车辆的辅助逆变模块驱动板。

技术介绍

[0002]充电机模块、辅助逆变模块是轨道车辆辅助供电系统的核心部件，它将轨道车辆接触网1500V或750V直流电通过脉宽调制逆变成电压、频率可调的交流电，给轨道车辆照明、空调、监控等设备使用。驱动板是其核心控制部件，主要用于驱动IGBT通断，同时具有过流保护和静态反馈IGBT故障功能。
[0003]随着轨道车辆运营年限的增加，电子元器件逐渐老化导致轨道车辆故障频发，严重制约着轨道交通的安全、高效运行，越来越多的轨道车辆需要更换相应的电子元器件。辅助逆变模块驱动板作为轨道车辆辅助逆变系统中故障率较高的部件之一，原装辅助逆变模块驱动板主要依赖于国外进口，价格高且供货周期长，严重影响了维修效率；维修厂家所配装的辅助逆变模块驱动板则只能满足一种品牌辅助你变系统的实用要求，驱动板卡运行兼容性和稳定性较差。
[0004]因此，本
亟需一种配置简化，兼容性好且运行稳定可靠的辅助逆变模块驱动板。

技术实现思路

[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术提出了一种配置优化，生产高效、兼容性良好且运行稳定可靠的辅助逆变模块驱动板。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：
[0007]本专利技术公开了一种用于轨道车辆的辅助逆变模块驱动板，包括：DC/DC电源、驱动信号光耦隔离电路、驱动信号放大电路、驱动IGBT分配板、硬件自检及保护电路和故障信号光耦隔离电路；所述DC/DC电源，包括隔离升压变压器；轨道车辆的直流供电电源模块与所述隔离升压变压器的原边接收侧相连，为DC/DC电源提供设定的直流电源；所述DC/DC电源分别为所述驱动信号光耦隔离电路、驱动信号放大电路与硬件自检及保护电路提供设定的电源；轨道车辆的辅助系统控制器与所述驱动信号光耦隔离电路通讯连接；所述驱动信号光耦隔离电路与所述驱动信号放大电路通讯连接；所述驱动信号放大电路分别与所述驱动IGBT分配板和所述硬件自检及保护电路通讯连接；所述驱动IGBT分配板上外接有被控IGBT模块；所述硬件自检及保护电路与所述故障信号光耦隔离电路通讯连接，所述故障信号光耦隔离电路与所述辅助系统控制器通讯连接。
[0008]采用上述技术方案的有益效果是：充分考虑了现有技术中辅助逆变模块驱动板所存在的原装产品价格高周期长，配装产品兼容性及稳定性较差的问题，通过在辅助逆变模块驱动板的板卡中设置驱动IGBT分配板，IGBT驱动信号经接插件与被控IGBT模块之间通过一块独立的驱动IGBT分配板进行信号传输，更换方便，可实现对不同型号IGBT进行控制，方
便灵活，从而实现兼容替代多品牌辅助逆变系统；其次，采用直流供电电源模块为DC/DC电源供电，简化了直流供电电源模块的板卡设计；另外，该辅助逆变模块驱动板采用双联板设计，因此，一块辅助逆变模块驱动板可驱动辅助逆变器单桥臂上两块IGBT，有效降低了配置成本。
[0009]作为本专利技术技术方案的进一步改进，所述DC/DC电源还包括电源控制芯片、第一插接件及桥式全波整流器，所述直流供电电源模块通过所述电源控制芯片与所述DC/DC电源连接；所述DC/DC电源通过所述第一插接件与所述驱动信号光耦隔离电路相连，用以为所述驱动信号光耦隔离电路输出设定的直流电源；所述桥式全波整流器的输入端与所述隔离升压变压器的二次侧相连；所述桥式全波整流器的输出端能够为辅助逆变模块驱动板的后级板卡提供设定的第一正电压和第一负电压。
[0010]作为本专利技术技术方案的再进一步改进，所述DC/DC电源还包括三端稳压芯片，所述DC/DC电源还通过所述三端稳压芯片与所述驱动信号光耦隔离电路相连，用以为所述驱动信号光耦隔离电路输出设定的直流稳压电源。
[0011]采用上述技术方案的有益效果是：三端稳压芯片的设置，有助于稳定直流电压，提升电压的稳定性。
[0012]作为本专利技术技术方案的再进一步改进，所述DC/DC电源还包括半波整流器，所述半波整流器的输入端与所述隔离升压变压器的二次侧相连；所述半波整流器的输出端与所述第一正电压串联，并能够为检测IGBT提供基准电压。
[0013]采用上述技术方案的有益效果是：半波整流器的设置，为IGBT VCE检测回路提供了基准电压。
[0014]作为本专利技术技术方案的再进一步改进，所述驱动信号光耦隔离电路包括光耦，所述光耦用以通过所述第一插接件接收所述辅助系统控制器所发出的PWM脉冲信号并进行光电隔离。
[0015]作为本专利技术技术方案的更进一步改进，所述光耦的输入端设有硬件互锁，用以防止被控的IGBT模块发生贯通短路。
[0016]采用上述技术方案的有益效果是：在一块辅助逆变模块驱动板可驱动辅助逆变器单桥臂上两块IGBT的情况下，在光耦的输入端设有硬件互锁即，对同桥臂上下桥的IGBT驱动信号进行互锁设计，可有效避免同桥臂贯通炸IGBT现象。
[0017]作为本专利技术技术方案的更进一步改进，所述驱动信号光耦隔离电路还包括第一三极管、第一MOSFET管、第二插接件及第三插接件，所述第一三极管及第一MOSFET管构成推挽输出，用以将驱动信号经所述第二插接件及第三插接件无损输出到下一级。
[0018]采用上述技术方案的有益效果是：电源控制芯片发出的控制信号经推挽设计可显著增强其驱动能力。
[0019]作为本专利技术技术方案的更进一步改进，所述硬件自检及保护电路包括板卡电源自检电路、驱动信号及被控IGBT状态回馈，所述板卡电源自检电路包含单稳态触发器，用以检测所述第一正电压、第一负电压及基准电压的异常情况并根据异常情况发出静态故障信号。
[0020]采用上述技术方案的有益效果是：采用静态故障信号模式设计，控制器可更为灵活掌握被控IGBT实时状态及故障，从而更加精确判断出故障点，从而大大降低故障时的排
故成本。
[0021]作为本专利技术技术方案的又进一步改进，所述硬件自检及保护电路包括第二三极管及第三三极管，所述第二三极管及第三三极管用以转换所述静态故障信号并输出至所述驱动信号光耦隔离电路的基极。
[0022]作为本专利技术技术方案的更进一步改进，所述故障信号光耦隔离电路包括第四三极管，所述第四三极管用以将所述故障信号光耦隔离电路构建成开集电极结构。
[0023]采用上述技术方案的有益效果是：故障信号光耦隔离电路通过控制T4，实现开集电极设计，只需调整第四三极管的集电极供电的第一正电压，即可实现辅助逆变模块驱动板与不同电平控制器进行对接，从而增强此辅助逆变模块驱动板的兼容性。
附图说明
[0024]为了更为清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。
[本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于轨道车辆的辅助逆变模块驱动板，其特征在于，包括：DC/DC电源、驱动信号光耦隔离电路、驱动信号放大电路、驱动IGBT分配板、硬件自检及保护电路和故障信号光耦隔离电路；所述DC/DC电源，包括隔离升压变压器；轨道车辆的直流供电电源模块与所述隔离升压变压器的原边接收侧相连，为DC/DC电源提供设定的直流电源；所述DC/DC电源分别为所述驱动信号光耦隔离电路、驱动信号放大电路与硬件自检及保护电路提供设定的电源；轨道车辆的辅助系统控制器与所述驱动信号光耦隔离电路通讯连接；所述驱动信号光耦隔离电路与所述驱动信号放大电路通讯连接；所述驱动信号放大电路分别与所述驱动IGBT分配板和所述硬件自检及保护电路通讯连接；所述驱动IGBT分配板上外接有被控IGBT模块；所述硬件自检及保护电路与所述故障信号光耦隔离电路通讯连接，所述故障信号光耦隔离电路与所述辅助系统控制器通讯连接。2.根据权利要求1所述的用于轨道车辆的辅助逆变模块驱动板，其特征在于，所述DC/DC电源还包括电源控制芯片、第一插接件及桥式全波整流器，所述直流供电电源模块通过所述电源控制芯片与所述DC/DC电源连接；所述DC/DC电源通过所述第一插接件与所述驱动信号光耦隔离电路相连，用以为所述驱动信号光耦隔离电路输出设定的直流电源；所述桥式全波整流器的输入端与所述隔离升压变压器的二次侧相连；所述桥式全波整流器的输出端能够为辅助逆变模块驱动板的后级板卡提供设定的第一正电压和第一负电压。3.根据权利要求2所述的用于轨道车辆的辅助逆变模块驱动板，其特征在于，所述DC/DC电源还包括三端稳压芯片，所述DC/DC电源还通过所述三端稳压芯片与所述驱动信号光耦隔离电路相连，用以为所述驱动信号光耦隔离电路输出设定的直流稳压电源。4.根据权利要求3...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡学峰，
申请(专利权)人：悦利电气江苏有限公司，
类型：发明
国别省市：