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典型变频器的驱动电路实例一分析

来源：艾特贸易2018-05-28

简介(1) TLP250 和 TLP750 芯片介绍。 TLP250 是一种光电耦合驱动器芯片，内部有光电耦合器和双管放大电路，其内部结构如图 5-12 所示，当 2 、 3 脚之间加高电平时，输出端的三极管 VT1 导通，

(1) TLP250和TLP750芯片介绍。TLP250是一种光电耦合驱动器芯片，内部有光电耦合器和双管放大电路，其内部结构如图5-12所示，当2、3脚之间加高电平时，输出端的三极管VT1导通，8脚与6、7脚相通，当2、3脚之间为低电平时，输出端的三极管VT2导通，5脚与6、7脚相通。TLP250最大允许输入电流为5mA，最大输出电流可达±2.0A，输入与输出光电隔离可达2500V，电源允许范围为10~35V。

TLP750为光电耦合器，其内部结构如图5-13所示，当2、3脚为正电压时，6、5脚内部的三极管导通，相当于6、5脚内部接通。

TLP200芯片内部结构

图5-12 TLP200芯片内部结构

TLP750芯片内部结构

图5-13 TLP750芯片内部结构

(2)由TLP250和TLP750构成的驱动电路分析。图5-14是由TLP250和TLP750构成的U相驱动电路，用来驱动U相上、下臂IGBT，另外该电路还采用IGBT保护电路。

由TLP250和TLP750构成的U相驱动电路

图5-14 由TLP250和TLP750构成的U相驱动电路

1)驱动电路工作原理。开关变压器T1二次绕组L11上的感应电动势经整流二极管VD54对C27、C28充得24. 5V电压，该电压由R108、VS49分成15V和9.5V，以R108、VS49的连接点为0V，则R108上端电压为+15V，VS49下端电压为-9. 5V，+15V送到U14 (TLP250)的8脚(Vcc)，-9. 5V电压送到U14的5脚(GND)。在变频器正常工作时，CPU会送U相脉冲到U14的2、3脚，当脉冲高电平来时，U14的8、7脚内部的三极管导通，+15V电压→U14的8脚→U14内部三极管→U14的7脚→R119、R106降压→VT26、VT27的基极，VT26导通，+15V电压经VT26、R166送到上桥臂IGBT的G极，而IGBT的E极接VS49的负端，E极电压为0V，故上桥臂的IGBT因UGE电压为正电压而导通。

当CPU送到U14的2、3脚的U+脉冲为高电平时，送到U19的2、3脚的U脉冲则为低电平，U19的7、5脚内部的三极管导通，-9.5V电压→U19的5脚→U19内部三极管→U19的7脚→R171、R163降压→VT31、VT32的基极，VT32导通，下桥臂IGBT的G极通过R168、VT32接-9.5V，而IGBT的E极接VS65的负端，E极电压为0V，故下桥臂的IGBT因UGE电压为负电压而截止。

2)保护电路。U13 (TLP750)、VT24、VS46、VD45、VD47等元件构成上桥臂IGBT保护电路。

当上桥臂IGBT正常导通时，其C、E极之间压降很低（约2V左右），VD45正极电压也较低，不足于击穿稳压二极管VS46，保护电路不工作。如果上桥臂IGBT出现过流情况，IGBT的C、E极之间的压降增大，VD45正极电压升高，如果电压大于9V，稳压二极管VS46会被击穿，有电流流过VT24的发射结，VT24导通，一方面二极管VD48导通，VD48正极电压接近0V，VT26因基极电压接近0V而由导通转为截止，上桥臂IGBT失去G极电压而截止，从而避免IGBT因电流过大而烧坏，另一方面VT24导通使U13内部光电耦合器导通，U13的6、5脚内部接通，6脚输出低电平，该电平作为GF/OC（接地/过流）信号去CPU。在上桥臂IGBT截止期间，IGBT的压降也很大，但VD45正极电压不会因此上升，这是因为此期间U14的7脚输出电压为-9. 5V，VD47导通，将VD45正极电压拉低，稳压二极管VS46无法被击穿，即保护电路在IGBT截止期间不工作。