????圖1為上管IGBT驅(qū)動(dòng)電路，其中由控制器產(chǎn)生PWM1及RESET信號(hào)輸出給光耦，同時(shí)光耦產(chǎn)生的IGBT故障信號(hào)FAIL_DR給控制器；TL1111芯片把輸入的+15變換成-10V關(guān)斷電壓；同時(shí)利用二極管D101使的上管三路驅(qū)動(dòng)+15V和其它路相互隔離；圖2為下管IGBT驅(qū)動(dòng)電路，下管的驅(qū)動(dòng)電源無須隔離，從而使得單電源供電成為可能，簡(jiǎn)化了驅(qū)動(dòng)電源的設(shè)計(jì)。對(duì)比上管驅(qū)動(dòng)電路和下管驅(qū)動(dòng)電路的區(qū)別，除了上管有二極管下管沒有以外，還有就是+15V的地接在下管的EM_2而上管沒有?？梢钥吹?，當(dāng)下管的IGBT導(dǎo)通時(shí)，+15V的地通過下管的IGBT和上管的EM1相通，此時(shí)電解電容C104處于充電狀態(tài)，當(dāng)下管關(guān)斷時(shí)，通過C104放電來驅(qū)動(dòng)上管IGBT導(dǎo)通。同時(shí)通過HCPL316故障檢測(cè)功能在IGBT過壓、過流及短路的情況下很好的保護(hù)IGBT。
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圖2下管IGBT驅(qū)動(dòng)電路
????在運(yùn)行及試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的一些問題及改進(jìn)措施此方案已成功應(yīng)用于25T和25G型電氣化列車逆變器上，性能可靠，運(yùn)行穩(wěn)定。但是在為青藏鐵路的列車提供電源產(chǎn)品中逆變器在試驗(yàn)時(shí)出現(xiàn)了問題。因?yàn)楣ぷ鳒囟确秶鬄?40℃～50℃，在做低溫試驗(yàn)時(shí)（-40℃），逆變器出現(xiàn)帶載（制氧機(jī)）波形畸變，電機(jī)運(yùn)行時(shí)抖動(dòng)比較利害，聲音異常。通過電流鉗直觀地發(fā)現(xiàn)三相輸出電流不平衡，用示波器仔細(xì)觀察電流和電壓波形發(fā)現(xiàn)波形出現(xiàn)畸變。經(jīng)過分析開始認(rèn)為可能是驅(qū)動(dòng)電源在低溫下輸出功率下降引起，后使用外接電源板故障依然沒有解決，才發(fā)現(xiàn)并不是驅(qū)動(dòng)電源負(fù)載能力不夠或波動(dòng)引起的。后通過在低溫下測(cè)量驅(qū)動(dòng)信號(hào)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)?shù)蜏貢r(shí)，逆變器上管三路驅(qū)動(dòng)信號(hào)如下圖4，而下管三路驅(qū)動(dòng)信號(hào)如下圖3。?
????經(jīng)測(cè)量和分析以上驅(qū)動(dòng)波形發(fā)現(xiàn)：在低溫時(shí)三路上管IGBT驅(qū)動(dòng)信號(hào)不正常，但分析認(rèn)為這種驅(qū)動(dòng)信號(hào)不正常的情況是有驅(qū)動(dòng)電源不正常引起的。在排除驅(qū)動(dòng)電源有問題的情況下，仔細(xì)研究以上給出的驅(qū)動(dòng)電路和反復(fù)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)下管導(dǎo)通時(shí)+15V給C104充電，而當(dāng)下管關(guān)斷時(shí)，C104放電驅(qū)動(dòng)上管，但是當(dāng)溫度很低時(shí)（-40℃），電解電容C104容量下降，儲(chǔ)能降低，不能有地的驅(qū)動(dòng)上管導(dǎo)通，所以在低溫運(yùn)行時(shí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)就會(huì)出現(xiàn)如上圖4所示波形，不能有效驅(qū)動(dòng)IGBT導(dǎo)通，從而影響產(chǎn)品的正常運(yùn)行。后把電解電容C104改為低溫特性比較好的鉭電容后，驅(qū)動(dòng)信號(hào)正常，在低溫情況下逆變器也能夠正常運(yùn)行，從而有力保證了項(xiàng)目的正常進(jìn)行。?
5．結(jié)束語
????驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)是逆變電源設(shè)計(jì)的一個(gè)十分重要的環(huán)節(jié)，希望通過以上的設(shè)計(jì)和試驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)，能夠?yàn)橥性谠O(shè)計(jì)同類產(chǎn)品時(shí)提供一點(diǎn)借鑒和參考。?
參考文獻(xiàn)：
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[3]楊晶琦?電力電子器件原理與設(shè)計(jì)[M]。北京：國(guó)防工業(yè)出版社。1999 ?
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