变频器分立式元件驱动电路的工作原理

    由于换流器件的不同，变频器对驱动电路的要求也不同。图5-12所示为一典型的变频器驱动电路，它包括隔离放大电路、驱动放大电路和驱动电路电源三部分。    (1)隔离放大电路。驱动电路中的隔离放大电路就是对PWM信号起隔离与放大的作用，为了保护变频器主控电路中的CPU，当CPU送出PWM信号后，首先应通过光耦隔离集成电路将驱动电路和CPU隔离，这样当驱动电路发生故障和损坏时，不至于损坏CPU。    根据信号相位的需要，隔离放大电路分为反相隔离放大电路和同相隔离放大电路两种，如图5 - 13所示。隔离放大电路中的光耦容易损坏，它损坏后，主控电路CPU所产生的PWM信号就被隔断，则驱动电路中就没有驱动信号输出。
    图5-12    典型的变频器驱动电路
    图5-13    隔离放大电路    (a)反相隔离放大电路；(b)同相隔离放大电路    (2)驱动放大电路。驱动放大电路是将光耦隔离后的信号进行功率放大，使之具有一定的驱动能力，这种电路一般都采用双管互补放大的电路形式。驱动功率要求大的变频器，驱动放大电路采用二级驱动放大。同时，为了保证IGBT所获得的驱动信号幅值控制在安全范围内，驱动电路的输出端串联两个极性相反连接的稳压二极管。    驱动放大电路中容易损坏的器件是晶体管，这部分电路损坏后，若输出信号保持低电平，相对应的换流元件处于截止状态，则不能起到换流作用。如果输出信号保持高电平，相对应的换流元件就处于导通状态，当同桥臂的另外一个换流元件也处于导通状态时，这一桥臂就处于短路状态，会烧毁这一桥臂的逆变模块。    (3)驱动电路电源。图5-14所示为典型的驱动电路电源，它的作用是给光耦隔离集成电路的输出部分和驱动放大电路提供电源。应为注意的是，驱动电路的输出不在Up与0V之间，而是在Up与Uw之间。当驱动信号为低电平时，驱动输出电压为负值（约-Uw），保证可靠截止，提高了驱动电路的抗干扰能力。
    图5-14    驱动电路电源    (a)电路结构；(b)输出波形