一種igbt上下橋臂死區(qū)延時(shí)時(shí)間調(diào)節(jié)電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于IGBT驅(qū)動(dòng)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種IGBT上下橋臂死區(qū)延時(shí)時(shí)間調(diào)節(jié)電路。
【背景技術(shù)】
[0002]在逆變IGBT驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)中，因上下橋臂直通將造成IGBT過流故障，甚至導(dǎo)致IGBT永久損壞或爆炸，雖然通過軟件延時(shí)可以解決IGBT上下橋臂直通問題，但當(dāng)采用外購控制板卡進(jìn)行逆變器二次開發(fā)，會(huì)出現(xiàn)控制死區(qū)時(shí)間不可調(diào)的情況，而IGBT上下橋臂死區(qū)時(shí)間過大會(huì)造成死區(qū)補(bǔ)償不足，控制性能下降、特別是在低頻時(shí)性能下降尤為明顯；IGBT上下橋臂死區(qū)時(shí)間過小會(huì)造成短時(shí)的IGBT上下橋臂直通，從而導(dǎo)致IGBT故障，使開發(fā)產(chǎn)品性能、可靠性及使用壽命下降。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進(jìn)需求，本實(shí)用新型提供了一種IGBT上下橋臂死區(qū)延時(shí)時(shí)間調(diào)節(jié)電路，其通過對(duì)電路中上、下橋臂RC延時(shí)電路以及與（或）門等關(guān)鍵部件的布局進(jìn)行研究，實(shí)現(xiàn)了死區(qū)時(shí)間的可調(diào)，同時(shí)具備控制性能可控的優(yōu)勢(shì)，因而尤其適用于功率管的電機(jī)控制橋電路。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，按照本實(shí)用新型的一個(gè)方面，提供了一種IGBT上下橋臂死區(qū)延時(shí)時(shí)間調(diào)節(jié)電路，其特征在于，該電路包括上、下橋臂；
[0005]所述上橋臂包括第一反相器、第一RC延時(shí)電路、第二反向器以及第一或門；上橋臂輸入信號(hào)連接所述第一反相器的輸入端，所述第一反相器輸出端連接所述第一 RC延時(shí)電路，所述第一 RC延時(shí)電路連接第二反相器，所述第二反相器與所述上橋臂輸入信號(hào)輸出端連接第一或門電路輸入端；
[0006]所述下橋臂包括第三反相器、第二RC延時(shí)電路、第四反向器以及第二或門；下橋臂輸入信號(hào)連接所述第三反相器的輸入端，所述第三反相器輸出端連接所述第二 RC延時(shí)電路，所述第二 RC延時(shí)電路連接第四反相器，所述第四反相器與所述下橋臂輸入信號(hào)輸出端連接第二或門電路輸入端。
[0007]優(yōu)選地，所述第二反相器和第四反向器采用施密特反相器。
[0008]優(yōu)選地，采用與門電路替換第一或門電路和第二或門電路。
[0009]總體而言，通過本實(shí)用新型所構(gòu)思的以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，能夠取得下列有益效果：
[0010](I)本實(shí)用新型的調(diào)節(jié)電路由于采用了上下橋臂的RC延時(shí)電路以及與（或）門，實(shí)現(xiàn)了死區(qū)時(shí)間可調(diào)，同時(shí)改善了控制性能；
[0011](2)本實(shí)用新型由于采用了施密特反向器，使得延時(shí)后輸出的波形曲線變陡，達(dá)到死區(qū)時(shí)間精確可控。
【附圖說明】
[0012]圖I是死區(qū)時(shí)間調(diào)節(jié)電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。此外，下面所描述的本實(shí)用新型各個(gè)實(shí)施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。
[0014]本實(shí)用新型采用反相器、一階RC延時(shí)，施密特反向器及或（與）門完成逆變器IGBT上下橋臂死區(qū)時(shí)間的調(diào)節(jié)，死區(qū)時(shí)間的大小由RC時(shí)間常數(shù)決定。
[0015]如圖所示，本實(shí)用新型的逆變器上下橋臂驅(qū)動(dòng)信號(hào)為一對(duì)互逆信號(hào)，即上橋臂開啟時(shí)下橋臂關(guān)閉、下橋臂開啟時(shí)上橋臂關(guān)閉。
[0016]輸入上橋臂驅(qū)動(dòng)PWMln信號(hào)（低電平為有效驅(qū)動(dòng)電平）經(jīng)反相器DlA反向后，再由Rl、C1 一階延時(shí)，通過D2A整形反向后，與輸入上橋臂驅(qū)動(dòng)PffMln信號(hào)一起經(jīng)過D3A或門后，能將上橋臂驅(qū)動(dòng)PWMln信號(hào)高電平拓寬，即有效電平變窄;輸入下橋臂驅(qū)動(dòng)PWM2n信號(hào)(低電平為有效驅(qū)動(dòng)電平)經(jīng)反相器DlB反向后，再由R2、C2—階延時(shí)，通過D2B整形反向后，與輸入下橋臂驅(qū)動(dòng)PWM2n信號(hào)一起經(jīng)過D3B或門后，能將下橋臂驅(qū)動(dòng)PWM2n信號(hào)低電平變窄，即有效電平變窄;也即通過該電路能將死區(qū)延時(shí)時(shí)間拓寬(高電平變寬、低電平變窄）；
[0017]死區(qū)時(shí)間是指上橋臂驅(qū)動(dòng)PWMln信號(hào)低電平與下橋臂驅(qū)動(dòng)PWM2n信號(hào)低電平之間的時(shí)間間隔，死區(qū)時(shí)間越大IGBT管的安全系數(shù)越高但電機(jī)控制性能下降；死區(qū)時(shí)間越小IGBT管的安全系數(shù)越小但電機(jī)控制性能提高，死區(qū)延時(shí)時(shí)間的大小由RlCl (或R2C2)延時(shí)時(shí)間決定，根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)τ ? 0. 7RC。
[0018]此外，如果將D3芯片更換為與門，能將死區(qū)延時(shí)時(shí)間變窄；如果驅(qū)動(dòng)信號(hào)為高電平有效、則D3為或門時(shí)用于調(diào)小死區(qū)時(shí)間，D3為與門時(shí)用于增大死區(qū)時(shí)間。
[0019]本實(shí)施例中，電容器Cl、C2容值為4. 7nF ；六反相器DI型號(hào)為SN74AHCU04D ；六施密特反向器D2型號(hào)為SN74AC14D;四二輸入或門D3型號(hào)為SN74HC32D;電阻R1、R2阻值為330Ω。經(jīng)理論計(jì)算，IGBT上下橋臂死區(qū)延時(shí)時(shí)間增大I. Iys。經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證，該電路實(shí)際死區(qū)時(shí)間增大Iys。由此可得出延時(shí)時(shí)間常數(shù)τ * 0.7RCo
[0020]以上死區(qū)時(shí)間調(diào)節(jié)電路也可用于其他功率管。
[0021]本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種IGBT上下橋臂死區(qū)延時(shí)時(shí)間調(diào)節(jié)電路，其特征在于，該電路包括上、下橋臂； 所述上橋臂包括第一反相器、第一 RC延時(shí)電路、第二反向器以及第一或門；上橋臂輸入信號(hào)連接所述第一反相器的輸入端，所述第一反相器輸出端連接所述第一 RC延時(shí)電路，所述第一 RC延時(shí)電路連接第二反相器，所述第二反相器與所述上橋臂輸入信號(hào)輸出端連接第一或門電路輸入端； 所述下橋臂包括第三反相器、第二RC延時(shí)電路、第四反向器以及第二或門；下橋臂輸入信號(hào)連接所述第三反相器的輸入端，所述第三反相器輸出端連接所述第二 RC延時(shí)電路，所述第二 RC延時(shí)電路連接第四反相器，所述第四反相器與所述下橋臂輸入信號(hào)輸出端連接第二或門電路輸入端。2.如權(quán)利要求I所述的調(diào)節(jié)電路，其特征在于，所述第二反相器和第四反向器采用施密特反相器。3.如權(quán)利要求I或2所述的調(diào)節(jié)電路，其特征在于，采用與門電路替換第一或門電路和第二或門電路。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種IGBT上下橋臂死區(qū)延時(shí)時(shí)間調(diào)節(jié)電路，屬于功率管驅(qū)動(dòng)領(lǐng)域；現(xiàn)有技術(shù)中電路死區(qū)延時(shí)時(shí)間不可調(diào)，本實(shí)用新型提供的調(diào)節(jié)電路，包括RC延時(shí)電路、反相器和與(或)門電路實(shí)現(xiàn)了死區(qū)延時(shí)時(shí)間的可調(diào)，同時(shí)改善了控制的精度。
【IPC分類】H02M1/38
【公開號(hào)】CN205160364
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520962720
【發(fā)明人】但春華, 張洪倩
【申請(qǐng)人】湖北三江航天紅峰控制有限公司
【公開日】2016年4月13日
【申請(qǐng)日】2015年11月26日