專利名稱：能產(chǎn)生死區(qū)信號的六相橋臂驅動裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及領域，具體為一種能產(chǎn)生死區(qū)信號的六相橋臂驅動裝置。
背景技術：
隨著環(huán)境保護要求的提高以及低碳概念的提出，電動汽車作為污染少、低碳排放、 操縱性好的新一代交通工具，正日益受到關注和重視，并得到快速發(fā)展。電動汽車由電機驅 動，對電機的控制是電動汽車的關鍵環(huán)節(jié)，高效可靠的電機控制器能更好地滿足不斷提升 的環(huán)保、節(jié)能及低碳的要求，正得到越來越廣泛的應用。目前的電機控制器多采用變頻調 速系統(tǒng)，以六相橋臂的絕緣柵雙極晶體管(即hsulated Gate Bipolar "Transistor，縮寫 為IGBT)為基本元件，通過對六相橋臂IGBT輸出的驅動信號進行脈沖寬度調制(即Pulse Width Modulation，縮寫為PWM)，使電機的三相電流成為一個頻率和大小可變的正弦波。但 是目前的IGBT，在電路中缺乏保護措施，存在著上下橋臂同時被驅動信號開啟的可能，此時 將有一個非常大的短路電流流經(jīng)IGBT，造成IGBT損壞。

實用新型內容為了克服現(xiàn)有技術的缺陷，提供一種的反映靈敏、有保護作用的電機調速系統(tǒng)控 制裝置，本實用新型公開了一種能產(chǎn)生死區(qū)信號的六相橋臂驅動裝置。本實用新型通過如下技術方案達到發(fā)明目的一種能產(chǎn)生死區(qū)信號的六相橋臂驅動裝置，包括絕緣柵雙極晶體管和中央處理 器，絕緣柵雙極晶體管為六相橋臂，其特征是還包括緩沖控制器，中央處理器、緩沖控制器 和絕緣柵雙極晶體管依次通過信號線連接，緩沖控制器由緩沖器芯片甲、緩沖器芯片乙、電 容甲、電容乙、電阻甲、電阻乙和二極管組成，緩沖器芯片甲有20個連接端，其中有1個電源 連接端VCC、1個公共接地端GND、2個輸出控制端、8個信號輸入端和8個信號輸出端，緩沖 器芯片乙有20個連接端，其中有1個電源連接端VCC、1個公共接地端GND、2個輸出控制端、 8個信號輸入端和8個信號輸出端。緩沖器芯片甲20個連接端的連接方式如下電源連接端VCC連接至電源正極，公共接地端GND連接至電源負極，電源連接端 VCC和公共接地端GND之間還通過電容甲連接，2個輸出控制端(和)都連接至電源負極，8 個信號輸入端中的6個信號輸入端分別和絕緣柵雙極晶體管的6個橋臂連接，剩余2個信 號輸入端都連接至電源負極，8個信號輸出端中的6個信號輸出端分別通過緩沖模塊和緩 沖器芯片乙8個信號輸入端中的6個信號輸入端連接，緩沖模塊由電阻甲和二極管串聯(lián)后 再和電阻乙并聯(lián)構成。緩沖器芯片乙20個連接端的連接方式如下電源連接端VCC連接至電源正極，公共接地端GND連接至電源負極，電源連接端 VCC和公共接地端GND之間還通過電容甲連接，2個輸出控制端(和)都連接至電源負極，8 個信號輸入端中的6個信號輸入端分別通過緩沖模塊和緩沖器芯片甲8個信號輸出端中的6個信號輸出端連接，所述的6個信號輸入端還通過電容乙連接至電源負極，剩余2個信號 輸入端都連接至電源負極，8個信號輸出端中的6個信號輸出端分別和絕緣柵雙極晶體管 的6個橋臂連接。緩沖器芯片甲信號輸入端的高電平為低電平的2 3倍，緩沖器芯片乙信號輸入 端的高電平為低電平的2 3倍，電容甲之電容值是電容乙之電容值的30 35倍，電阻甲 之電阻值是電阻乙之電阻值的20% 25%。所述的能產(chǎn)生死區(qū)信號的六相橋臂驅動裝置，其特征是緩沖器芯片甲信號輸入 端的高電平和低電平分別為2V和0. 8V，緩沖器芯片乙信號輸入端的高電平和低電平分別 為2V和0. 8V，電容甲的電容值是0. 1 μ F，電容乙的電容值是0. 003 μ F，電阻甲的電阻值是 220 Ω，電阻乙的電阻值是1000 Ω，電源的電動勢為5V。本實用新型使用時，絕緣柵雙極晶體管在中央處理器的控制下發(fā)出上橋或下橋的 驅動信號，驅動信號首先輸入緩沖器芯片甲的六個信號輸入端。上橋驅動信號和下橋驅動 信號一為高電平另一為低電平，比如，當上橋信號為高電平時則下橋信號為低電平，反之， 當上橋信號為低電平時則下橋信號為高電平。由于電阻乙的電阻值大于電阻甲和電阻乙并 聯(lián)后的電阻值，因此使得緩沖器芯片乙上兩個信號輸入端之間一個電平的下降速度低于另 一個電平的上升速度，從而形成一的死區(qū)，從而有效地防止了絕緣柵雙極晶體管的六相橋 臂上下直通。本實用新型的有益效果是結構簡單，電路成本低，使用方便，可廣泛應用于各 種電力調速系統(tǒng)。

圖1是本實用新型的結構示意圖；圖2是本實用新型中緩沖控制器的結構示意圖。
具體實施方式
以下通過具體實施例進一步說明本實用新型。實施例1一種能產(chǎn)生死區(qū)信號的六相橋臂驅動裝置，包括絕緣柵雙極晶體管10、中央處理 器20和緩沖控制器30，如圖1所示，具體結構是中央處理器20、緩沖控制器30和絕緣柵 雙極晶體管10依次通過信號線連接，緩沖控制器30由緩沖器芯片甲1、緩沖器芯片乙2、電 容甲31、電容乙32、電阻甲41、電阻乙42和二極管5組成，緩沖器芯片甲1有20個連接端， 其中有1個電源連接端VCCllU個公共接地端GND12、2個輸出控制端131和132、8個信號 輸入端141 148和8個信號輸出端151 158，緩沖器芯片乙2有20個連接端，其中有 1個電源連接端VCC21、1個公共接地端GND22、2個輸出控制端231和232、8個信號輸入端 241 248和8個信號輸出端251 258，絕緣柵雙極晶體管10為六相橋臂，絕緣柵雙極晶 體管10和中央處理器20通過信號線連接。緩沖控制器如圖2所表示，由緩沖器芯片甲1、緩沖器芯片乙2、電容甲31、電容乙 32、電阻甲41、電阻乙42和二極管5組成，緩沖器芯片甲1有20個連接端，其中有1個電 源連接端VCCllU個公共接地端GND12、2個輸出控制端131和132、8個信號輸入端141 148和8個信號輸出端151 158，緩沖器芯片乙2有20個連接端，其中有1個電源連接端VCC21、1個公共接地端GND22、2個輸出控制端231和232、8個信號輸入端241 248和8 個信號輸出端251 258。緩沖器芯片甲120個連接端的連接方式如下電源連接端VCCll連接至電源正極，公共接地端GND12連接至電源負極，電源連接 端VCCll和公共接地端GND12之間還通過電容甲31連接，兩個輸出控制端131和132都連 接至電源負極，8個信號輸入端141 148中的6個信號輸入端141 146分別和絕緣柵雙 極晶體管的6個橋臂連接，剩余2個信號輸入端147和148都連接至電源負極，8個信號輸 出端151 158中的6個信號輸出端151 156分別通過緩沖模塊和緩沖器芯片乙28個 信號輸入端241 248中的6個信號輸入端241 246連接，緩沖模塊由電阻甲41和二極 管5串聯(lián)后再和電阻乙42并聯(lián)構成。緩沖器芯片乙220個連接端的連接方式如下電源連接端VCC21連接至電源正極，公共接地端GND22連接至電源負極，電源連接 端VCC21和公共接地端GND22之間還通過電容甲31連接，2個輸出控制端231和232都連 接至電源負極，8個信號輸入端241 248中的6個信號輸入端241 246分別通過緩沖模 塊和緩沖器芯片甲18個信號輸出端151 158中的6個信號輸出端151 156連接，所述 的6個信號輸入端241 246還通過電容乙32連接至電源負極，剩余2個信號輸入端247 和248都連接至電源負極，8個信號輸出端251 258中的6個信號輸出端251 256分別 和絕緣柵雙極晶體管的6個橋臂連接。緩沖器芯片甲1信號輸入端141 148的高電平為低電平的2 3倍，緩沖器芯 片乙2信號輸入端241 248的高電平為低電平的2 3倍，電容甲31之電容值是電容乙 32之電容值的30 35倍，電阻甲41之電阻值是電阻乙42之電阻值的20% 25%。本實施例中，緩沖器芯片甲1和緩沖器芯片乙2都選用74AHCTM4D芯片，緩沖器 芯片甲1信號輸入端141 148的高電平和低電平分別為2V和0. 8V,緩沖器芯片乙2信號 輸入端241 248的高電平和低電平分別為2V和0. 8V，電容甲31的電容值是0. 1 μ F，電 容乙32的電容值是0. 003 μ F，電阻甲41的電阻值是220 Ω，電阻乙42的電阻值是1000 Ω， 電源的電動勢為5V。本實施例使用時，絕緣柵雙極晶體管在中央處理器的控制下發(fā)出上橋或下橋的驅 動信號，驅動信號首先輸入緩沖器芯片甲1的六個信號輸入端141 146。上橋驅動信號 和下橋驅動信號一為高電平另一為低電平，比如，當上橋信號為高電平時則下橋信號為低 電平，反之，當上橋信號為低電平時則下橋信號為高電平。現(xiàn)在設下橋和上橋驅動信號分別 輸入緩沖器芯片甲1的兩個信號輸入端141和142，這兩個驅動信號同時輸入而沒有死區(qū)， 此時信號輸入端141為低電平，信號輸入端142為高電平，和信號輸入端142所對應的信號 輸出端152上連接的電容乙32被充電，隨后當信號輸入端142從高電平跳至低電平時，和 信號輸出端152所連接的電容乙通過電阻乙放電，信號輸入端141則從低電平跳至高電平， 和信號輸入出端141所對應的信號輸出端151上連接的電容乙通過并聯(lián)著的電阻甲和電 阻乙充電，由于電阻乙的電阻值大于電阻甲和電阻乙并聯(lián)后的電阻值，這樣在緩沖器芯片 乙2上，信號輸入端Ml電平的下降速度低于信號輸入端Μ2電平的上升速度，緩沖器芯片 乙2上，和信號輸入端241所對應的信號輸出端251，和信號輸入端242所對應的信號輸出 端252，這兩個信號輸出端所輸出的上橋驅動信號和下橋驅動信號之間形成一 5. 6μ s的死區(qū)，有效地防止了絕緣柵雙極晶體管的上下橋直通。
權利要求1.一種能產(chǎn)生死區(qū)信號的六相橋臂驅動裝置，包括絕緣柵雙極晶體管(10)和中央處 理器(20)，絕緣柵雙極晶體管(10)為六相橋臂，其特征是還包括緩沖控制器(30)，中央處 理器(20)、緩沖控制器(30)和絕緣柵雙極晶體管(10)依次通過信號線連接，緩沖控制器(30)由緩沖器芯片甲(1)、緩沖器芯片乙O)、電容甲(31)、電容乙(32)、 電阻甲01)、電阻乙G2)和二極管(5)組成，緩沖器芯片甲⑴有20個連接端，其中有1 個電源連接端VCC(Il)、1個公共接地端GND (12)、2個輸出控制端(131和132)、8個信號輸 入端(141 148)和8個信號輸出端(151 158)，緩沖器芯片乙( 有20個連接端，其中有1個電源連接端VCC(21)、1個公共接地端 GNDQ2)、2個輸出控制端031和232)、8個信號輸入端Q41 M8)和8個信號輸出端 (251 258)，緩沖器芯片甲(1)20個連接端的連接方式如下 電源連接端VCC(Il)連接至電源正極， 公共接地端GND(12)連接至電源負極，電源連接端VCC(Il)和公共接地端GND(U)之間還通過電容甲(31)連接， 兩個輸出控制端(131和13 都連接至電源負極，8個信號輸入端(141 148)中的6個信號輸入端(141 146)分別和絕緣柵雙極晶 體管的6個橋臂連接，剩余2個信號輸入端(147和148)都連接至電源負極，8個信號輸出端(151 158)中的6個信號輸出端(151 156)分別通過緩沖模塊和 緩沖器芯片乙O)8個信號輸入端041 M8)中的6個信號輸入端041 M6)連接，緩 沖模塊由電阻甲Gl)和二極管(5)串聯(lián)后再和電阻乙G2)并聯(lián)構成， 緩沖器芯片乙(2)20個連接端的連接方式如下 電源連接端VCC(21)連接至電源正極， 公共接地端GNW22)連接至電源負極，電源連接端VCC(21)和公共接地端GNDO^之間還通過電容甲(31)連接， 2個輸出控制端031和23 都連接至電源負極，8個信號輸入端041 M8)中的6個信號輸入端041 M6)分別通過緩沖模塊和 緩沖器芯片甲(1)8個信號輸出端(151 158)中的6個信號輸出端(151 156)連接，所 述的6個信號輸入端041 246)還通過電容乙(3 連接至電源負極，剩余2個信號輸入 端047和M8)都連接至電源負極，8個信號輸出端051 258)中的6個信號輸出端051 256)分別和絕緣柵雙極晶 體管的6個橋臂連接，緩沖器芯片甲(1)信號輸入端(141 148)的高電平為低電平的2 3倍，緩沖器芯片 乙(2)信號輸入端041 M8)的高電平為低電平的2 3倍，電容甲(31)之電容值是電 容乙(32)之電容值的30 35倍，電阻甲之電阻值是電阻乙G2)之電阻值的20% 25%。
2.如權利要求1所述的能產(chǎn)生死區(qū)信號的六相橋臂驅動裝置，其特征是緩沖器芯片 甲(1)信號輸入端(141 148)的高電平和低電平分別為2V和0.8V，緩沖器芯片乙⑵ 信號輸入端041 M8)的高電平和低電平分別為2V和0.8V，電容甲(31)的電容值是 0.1 μ F，電容乙(32)的電容值是0.003 μ F，電阻甲的電阻值是220 Ω，電阻乙02)的電阻值是1000 Ω，電源的電動勢為5V。
專利摘要本實用新型涉及應用有控制極的半導體器件的用于電源或類似的電力系統(tǒng)的變換設備領域，具體為一種能產(chǎn)生死區(qū)信號的六相橋臂驅動裝置。一種能產(chǎn)生死區(qū)信號的六相橋臂驅動裝置，包括絕緣柵雙極晶體管(10)和中央處理器(20)，其特征是還包括緩沖控制器(30)，緩沖控制器(30)由緩沖器芯片甲(1)、緩沖器芯片乙(2)、電容甲(31)、電容乙(32)、電阻甲(41)、電阻乙(42)和二極管(5)組成。本實用新型結構簡單，電路成本低，使用方便，應用廣泛。
文檔編號H02M1/088GK201904755SQ201020630580
公開日2011年7月20日 申請日期2010年11月29日 優(yōu)先權日2010年11月29日
發(fā)明者張玉柱, 徐性怡, 肖智光, 茍文輝 申請人:上海大郡動力控制技術有限公司