三相IGBT全橋隔離驅(qū)動電源設(shè)計(jì)

摘要：設(shè)計(jì)了一種基于電流型PWM控制器UC3845的三相IGBT全橋隔離驅(qū)動電源。采用單端反激式結(jié)構(gòu)，電壓反饋與電流反饋組成雙閉環(huán)串級結(jié)構(gòu)。TL431a與PC817組成反饋網(wǎng)絡(luò)，旁路掉UC3845內(nèi)部誤差放大器，反饋信號直接輸入到內(nèi)部誤差放大器的輸出端。提供4路相互隔離輸出，每路均提供+15 V／-9 V輸出。該電源穩(wěn)壓效果好，負(fù)載調(diào)整率高，適合作為三相IGBT全橋隔離驅(qū)動電源。
關(guān)鍵詞：UC3845；三相IGBT全橋；隔離電源；反饋網(wǎng)絡(luò)

0 引言
三相IGBT全橋6個IGBT共需要6路驅(qū)動，每路IGBT驅(qū)動電源的地與該IGBT的發(fā)射極E連在一起。而三相IGBT全橋處于下橋臂的3個IGBT是共射極連接的，所以三相IGBT全橋下橋臂的3個IGBT驅(qū)動電源是共地的，即三相IGBT全橋6路驅(qū)動僅需要4路相互隔離的電源。每路IGBT驅(qū)動一般需要正負(fù)電壓的雙電源供電，所以每路隔離電源必須能夠提供正負(fù)電壓輸出。目前市場上已存在提供4路隔離輸出的DC／DC電源，但每路均提供正負(fù)電壓輸出的4路隔離輸出電源還不存在。
本文針對10 kW三相IGBT全橋變換器設(shè)計(jì)了一種隔離驅(qū)動電源，提供4路相互隔離的輸出，每路輸出均提供+15 V／-9 V電源。電源功率較小，考慮成本和效率，采用單端反激式結(jié)構(gòu)。電源內(nèi)部反饋網(wǎng)絡(luò)采用電壓和電流反饋雙閉環(huán)串極結(jié)構(gòu)，分別從電壓輸出端和電流采樣電阻上得到電壓電流反饋信號，經(jīng)反饋網(wǎng)絡(luò)輸入到PWM控制器，PWM控制器根據(jù)反饋信號大小調(diào)節(jié)其輸出開關(guān)脈沖的占空比，以此來保持輸出電壓的穩(wěn)定。

1 三相IGBT全橋隔離驅(qū)動電源設(shè)計(jì)
三相IGBT全橋隔離驅(qū)動電源采用電流型PWM控制器LIC3845，輸出4路相互隔離的+15 V／-9 V，如圖1所示。其中，一路額定輸出電流為0．2 A，用于三相全橋下橋臂共射極連接的3個IGBT的驅(qū)動供電，另外3路額定輸出電流為0．1 A，分別用于上橋臂的3個IGBT的驅(qū)動供電。

1．1 電路工作原理
1．1．1 開關(guān)脈沖的產(chǎn)生
開關(guān)管導(dǎo)通時，變壓器的初級電流逐漸增大，采樣電阻風(fēng)上的壓降增加，通過RC濾波電路反饋到芯片UC3845的3腳，與電流取樣比較器的另一端進(jìn)行比較，當(dāng)這個壓降達(dá)到UC3845的1管腳建立的門限電平時，鎖存器復(fù)位，開關(guān)管截止。UC3845作為電流模式控制器工作，輸出開關(guān)的導(dǎo)通由UC3845內(nèi)部振蕩器開始，到變壓器初級電流到達(dá)管腳1建立的門限電平時為止。