三相IGBT全桥隔离驱动电源设计

摘要：设计了一种基于电流型PWM控制器UC3845的三相IGBT全桥隔离驱动电源。采用单端反激式结构，电压反馈与电流反馈组成双闭环串级结构。TL431a与PC817组成反馈网络，旁路掉UC3845内部误差放大器，反馈信号直接输入到内部误差放大器的输出端。提供4路相互隔离输出，每路均提供+15 V／-9 V输出。该电源稳压效果好，负载调整率高，适合作为三相IGBT全桥隔离驱动电源。
关键词：UC3845；三相IGBT全桥；隔离电源；反馈网络

0 引言
三相IGBT全桥6个IGBT共需要6路驱动，每路IGBT驱动电源的地与该IGBT的发射极E连在一起。而三相IGBT全桥处于下桥臂的3个IGBT是共射极连接的，所以三相IGBT全桥下桥臂的3个IGBT驱动电源是共地的，即三相IGBT全桥6路驱动仅需要4路相互隔离的电源。每路IGBT驱动一般需要正负电压的双电源供电，所以每路隔离电源必须能够提供正负电压输出。目前市场上已存在提供4路隔离输出的DC／DC电源，但每路均提供正负电压输出的4路隔离输出电源还不存在。
本文针对10 kW三相IGBT全桥变换器设计了一种隔离驱动电源，提供4路相互隔离的输出，每路输出均提供+15 V／-9 V电源。电源功率较小，考虑成本和效率，采用单端反激式结构。电源内部反馈网络采用电压和电流反馈双闭环串极结构，分别从电压输出端和电流采样电阻上得到电压电流反馈信号，经反馈网络输入到PWM控制器，PWM控制器根据反馈信号大小调节其输出开关脉冲的占空比，以此来保持输出电压的稳定。

1 三相IGBT全桥隔离驱动电源设计
三相IGBT全桥隔离驱动电源采用电流型PWM控制器LIC3845，输出4路相互隔离的+15 V／-9 V，如图1所示。其中，一路额定输出电流为0．2 A，用于三相全桥下桥臂共射极连接的3个IGBT的驱动供电，另外3路额定输出电流为0．1 A，分别用于上桥臂的3个IGBT的驱动供电。

1．1 电路工作原理
1．1．1 开关脉冲的产生
开关管导通时，变压器的初级电流逐渐增大，采样电阻风上的压降增加，通过RC滤波电路反馈到芯片UC3845的3脚，与电流取样比较器的另一端进行比较，当这个压降达到UC3845的1管脚建立的门限电平时，锁存器复位，开关管截止。UC3845作为电流模式控制器工作，输出开关的导通由UC3845内部振荡器开始，到变压器初级电流到达管脚1建立的门限电平时为止。