三相IGBT全橋隔離驅動電源設計

摘要：設計了一種基于電流型PWM控制器UC3845的三相IGBT全橋隔離驅動電源。采用單端反激式結構，電壓反饋與電流反饋組成雙閉環串級結構。TL431a與PC817組成反饋網絡，旁路掉UC3845內部誤差放大器，反饋信號直接輸入到內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。該電源穩壓效果好，負載調整率高，適合作為三相IGBT全橋隔離驅動電源。
關鍵詞：UC3845；三相IGBT全橋；隔離電源；反饋網絡

0 引言
三相IGBT全橋6個IGBT共需要6路驅動，每路IGBT驅動電源的地與該IGBT的發射極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驅動電源是共地的，即三相IGBT全橋6路驅動僅需要4路相互隔離的電源。每路IGBT驅動一般需要正負電壓的雙電源供電，所以每路隔離電源必須能夠提供正負電壓輸出。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全橋變換器設計了一種隔離驅動電源，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，采用單端反激式結構。電源內部反饋網絡采用電壓和電流反饋雙閉環串極結構，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，經反饋網絡輸入到PWM控制器，PWM控制器根據反饋信號大小調節其輸出開關脈沖的占空比，以此來保持輸出電壓的穩定。

1 三相IGBT全橋隔離驅動電源設計
三相IGBT全橋隔離驅動電源采用電流型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的驅動供電。

1．1 電路工作原理
1．1．1 開關脈沖的產生
開關管導通時，變壓器的初級電流逐漸增大，采樣電阻風上的壓降增加，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行比較，當這個壓降達到UC3845的1管腳建立的門限電平時，鎖存器復位，開關管截止。UC3845作為電流模式控制器工作，輸出開關的導通由UC3845內部振蕩器開始，到變壓器初級電流到達管腳1建立的門限電平時為止。