輔助變流器降壓斬波功率模塊驅動裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術提供一種輔助變流器降壓斬波功率模塊驅動裝置，該裝置包括：電源單元，將輸入的交流電源進行變壓、整流和濾波處理輸出直流電源；反饋單元包括檢測電路和測量電路，檢測電路通過測量電路測量導通壓降的高低來判別功率模塊是否過流和過壓，并輸出過流或過壓故障信號給外接控制電路；控制信號單元接收外接電路的輸入信號并將該輸入信號轉換為控制信號輸出至驅動電路單元；驅動電路單元包括邏輯電路、信號調理電路和放大電路，接收控制單元輸出的控制信號并對故障信號進行調節，驅動功率模塊動作。通過反饋單元對功率模塊的過流和過壓進行監控，一旦過流或過壓即通過故障信號觸發控制信號單元，控制信號單元通過驅動電路單元控制功率模塊關斷。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及輔助變流器技術，尤其涉及一種輔助變流器降壓斬波功率模塊驅動裝置。
技術介紹
隨著電力電子技術的發展，直流斬波、整流、逆變、變頻及眾多新興技術已經開始應用于鐵路軌道交通，將在電力牽引領域發揮越來越重要的作用。降壓斬波器是機車輔助電路系統中重要的組成部分，機車輔助電路系統降壓斬波器是將機車主電路中的直流電壓通常是1800V斬波降至輔助電路系統逆變器所需的直流電壓通常是540V?，F有的降壓斬波器驅動裝置均為外購，結構復雜，且采購成本和日常維護維修成本較高。
技術實現思路
本專利技術提供一種輔助變流器降壓斬波功率模塊驅動裝置，用于克服現有技術中的缺陷，實現簡化結構并降低成本。本專利技術提供的輔助變流器降壓斬波功率模塊驅動裝置，該驅動裝置包括：電源單元，將輸入的交流電源進行變壓、整流和濾波處理輸出直流電源為反饋單元和驅動電路單元供電；所述反饋單元，與所述電源單元連接，包括檢測電路和輸出端與所述檢測電路連接的測量電路，所述檢測電路通過所述測量電路測量導通壓降的高低來判別功率模塊是否過流和過壓，并輸出過流或過壓故障信號給外接電路；測量電路輸入端連接所述功率模塊；所述控制信號單元，輸出端與驅動電路單元連接，接收外接電路的輸入信號并將該輸入信號轉換為控制信號輸出至驅動電路單元；所述驅動電路單元，兩端與所述電源單元連接，包括邏輯電路、信號調理電路和放大電路，接收控制單元輸出的控制信號并對過流和過壓故障信號進行調節，經所述邏輯電路和信號調理電路及放大電路處理，驅動功率模塊動作；邏輯電路輸入端與控制信號單元輸出端連接，輸出端連接檢測電路；信號調理電路輸入端連接邏輯電路，輸出端連接放大電路輸入端，放大電路輸處端連接所述功率模塊。本專利技術提供的輔助變流器降壓斬波功率模塊驅動裝置，通過反饋單元對功率模塊的過流和過壓進行實時監控，一旦過流或過壓即通過故障信號觸發外接電路發出輸入信號給控制信號單元，控制信號單元將該輸入信號轉換為控制信號發送給驅動電路單元，驅動電路單元根據該控制信號對過流和過壓故障信號進行調節，經邏輯電路和信號調理電路及放大電路處理，控制功率模塊關斷。附圖說明圖1為本專利技術實施例提供的原理圖；圖2為本專利技術實施例提供的電源單元的電路圖；圖3為本專利技術實施例提供的反饋單元的電路圖；圖4為本專利技術實施例提供的控制單元的電路圖；圖5為本專利技術實施例提供的驅動電路單元中邏輯電路的電路圖；圖6為本專利技術實施例提供的驅動電路單元中測量電路的電路圖；圖7為本專利技術實施例提供的驅動電路單元中信號調理電路的電路圖；圖8為本專利技術實施例提供的驅動電路單元中放大電路的電路圖。具體實施方式如圖1所示，本專利技術實施例提供的輔助變流器降壓斬波功率模塊驅動裝置，該驅動裝置包括：電源單元1、反饋單元2、控制信號單元3和驅動電路單元4，其中電源單元1將輸入的交流電源進行變壓、整流和濾波處理輸出直流電源為驅動電路供電；反饋單元2與電源單元1連接，包括檢測電路和輸出端與檢測電路連接的測量電路，檢測電路通過測量電路測量導通壓降的高低來判別功率模塊5是否過流和過壓，并輸出過流或過壓故障信號給外接電路；測量電路輸入端連接功率模塊5；控制信號單元3輸出端與驅動電路單元4連接，接收外接電路的輸入信號并將該輸入信號轉換為控制信號輸出至驅動電路單元4；驅動電路單元4兩端與電源單元1連接，包括邏輯電路、信號調理電路和放大電路，接收控制單元輸出的控制信息并對過流和過壓故障信號進行調節，經邏輯電路和信號調理電路及放大電路處理，驅動功率模塊5動作；邏輯電路輸入端與控制信號單元輸出端連接，輸出端連接檢測電路；信號調理電路輸入端連接邏輯電路，輸出端連接放大電路輸入端，放大電路輸處端連接所述功率模塊。本專利技術提供的輔助變流器降壓斬波功率模塊驅動裝置，通過反饋單元對功率模塊的過流和過壓進行實時監控，一旦過流或過壓即通過故障信號觸發外接電路發出輸入信號給控制信號單元，控制信號單元將該輸入信號轉換為控制信號發送給驅動電路單元，驅動電路單元根據該控制信號對過流和過壓故障信號進行調節，經邏輯電路和信號調理電路及放大電路處理，控制功率模塊關斷。本專利技術已經成功應用于新型八軸電力機車輔助變流器，驅動裝置接受來自外接控制電路的控制信號，將這些信號轉換為驅動降壓斬波器工作的驅動信號，并提供給降壓斬波器。這里所提降壓斬波器，主電路采用Buck電路結構，實現DC1800V到DC600V的電源變換；其輸入電壓為電力機車主變流器中間電壓，輸出電壓為三相逆變器和充電機提供所需電源。如圖2所示，作為上述實施例的優選實施方式，電源單元由變壓器19和至少三個全波整流電路構成，其中變壓器19原邊繞組連接交流電源，變壓器19副邊繞組連接所有全波整流電路；本實施例中包含三個全波整流電路，依次為第一全波整流電路10、第二全波整流電路20和第三全波整流電路30，其中第一全波整流電路10輸出正壓直流電，第二全波整流電路20輸出負壓直流電，第三全波整流電路30輸出直流電為反饋單元供電。全波整流電路均包括四個第二二極管22、一個電源芯片90和一個第一電容31，第一電容31兩端分別連接電源芯片90的針腳；其中四個第二二極管22每兩個分成兩組，每組第二二極管22并聯形成一個支路，該兩個支路其中一端連接變壓器19副邊繞組，另一端連接在第一電容31兩端。交流電源連接有第一電阻11和第一二極管21，其中該第一電阻11和該第一二極管21并聯。正壓直流電和負壓直流電之間連接有用于指示電路工作電源正常與否的指示燈電路40。輸入的24V/35kHz交流電源經電源單元變壓、整流、濾波環節后，輸出±15V直流電源，為斬波器驅動電路供電。變壓器19的原邊繞組接第一電阻11和第一二極管21并聯后的電路，其中第一二極管21用來限制輸入電流流通路徑，第一電阻11為輸入電源電流提供由右向左的反向的耗能的流通路徑，使得變壓器工作過程中的原邊繞組儲能得以快速、安全釋放，減少電磁干擾。變壓器19的副邊繞組有三路輸出，分別接四個第二二極管22構成的全波整流電路，經電源芯片90從而得到直流輸出電壓VY1和V2P±15V，第一電容31用來減少輸出電壓紋波。指示燈電路40中的穩壓管保證在設定的工作電流范圍內即穩壓二極管正常工作時，管子兩端的電壓維持在15V。在電路中適當位置分別接入平波電容，為瞬間的電流變化提供釋能/儲能元件，以減小電壓脈動。發光本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種輔助變流器降壓斬波功率模塊驅動裝置，該驅動裝置包括：電源單元，將輸入的交流電源進行變壓、整流和濾波處理輸出直流電源為反饋單元和驅動電路單元供電；所述反饋單元，與所述電源單元連接，包括檢測電路和輸出端與所述檢測電路連接的測量電路，所述檢測電路通過所述測量電路測量導通壓降的高低來判別功率模塊是否過流和過壓，并輸出過流或過壓故障信號給外接控制電路；測量電路輸入端連接所述功率模塊；所述控制信號單元，輸出端與驅動電路單元連接，接收外接電路的輸入信號并將該輸入信號轉換為控制信號輸出至驅動電路單元；所述驅動電路單元，兩端與所述電源單元連接，包括邏輯電路、信號調理電路和放大電路，接收控制單元輸出的控制信號并對過流和過壓故障信號進行調節，經所述邏輯電路和信號調理電路及放大電路處理，驅動功率模塊動作；邏輯電路輸入端與控制信號單元輸出端連接，輸出端連接檢測電路；信號調理電路輸入端連接邏輯電路，輸出端連接放大電路輸入端，放大電路輸處端連接所述功率模塊。

【技術特征摘要】
1.一種輔助變流器降壓斬波功率模塊驅動裝置，該驅動裝置包括：
電源單元，將輸入的交流電源進行變壓、整流和濾波處理輸出直流電源
為反饋單元和驅動電路單元供電；
所述反饋單元，與所述電源單元連接，包括檢測電路和輸出端與所述檢
測電路連接的測量電路，所述檢測電路通過所述測量電路測量導通壓降的高
低來判別功率模塊是否過流和過壓，并輸出過流或過壓故障信號給外接控制
電路；測量電路輸入端連接所述功率模塊；
所述控制信號單元，輸出端與驅動電路單元連接，接收外接電路的輸入
信號并將該輸入信號轉換為控制信號輸出至驅動電路單元；
所述驅動電路單元，兩端與所述電源單元連接，包括邏輯電路、信號調
理電路和放大電路，接收控制單元輸出的控制信號并對過流和過壓故障信號
進行調節，經所述邏輯電路和信號調理電路及放大電路處理，驅動功率模塊
動作；邏輯電路輸入端與控制信號單元輸出端連接，輸出端連接檢測電路；
信號調理電路輸入端連接邏輯電路，輸出端連接放大電路輸入端，放大電路
輸處端連接所述功率模塊。
2.根據權利要求1所述的輔助變流器降壓斬波功率模塊驅動裝置，其特
征在于，所述電源單元由變壓器和至少三個全波整流電路構成，其中變壓器
原邊繞組連接交流電源，變壓器副邊繞組連接所述全波整流電路；其中一個
所述全波整流電路輸出正壓直流電，有一個所述全波整流電路輸出負壓直流
電；其中有一個全波整流電路輸出直流電為反饋單元供電。
3.根據權利要求2所述的輔助變流器降壓斬波功率模塊驅動裝置，其特
征在于，所述交流電源連接有第一電阻和第一二極管，其中該第一電阻和該
第一二極管并聯；
所述全波整流電路均包括四個第二二極管、一個電源芯片和一個第一電
容，所述第一電容兩端分別連接所述電源芯片的針腳；其中四個第二二極管
每兩個分成兩組，每組第二二極管并聯形成一個支路，該兩個支路其中一端
連接所述變壓器副邊繞組，另一端連接在所述第一電容兩端。
4.根據權利要求2或3所述的輔助變流器降壓斬波功率模塊驅動裝置，
其特征在于，所述正壓直流電和負壓直流電之間連接有用于指示電路工作電

\t源正常與否的指示燈電路。
5.根據權利要求1所述的輔助變流器降壓斬波功率模塊驅動裝置，其特
征在于，所述檢測電路包括第一驅動芯片和用于測量導通壓降的高低的第一
光電耦合器，所述第一光電耦合器輸出端與第一驅動芯片的輸入引腳之間連
...

【專利技術屬性】
技術研發人員：閆強華，閆蕊，邢亮，賀覓知，劉鵬，
申請(專利權)人：中國北車集團大同電力機車有限責任公司，
類型：發明
國別省市：山西;14