三相IGBT全桥隔离驱动电源设计

　　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。

　　1.1.2 占空比的调节

　　变压器+15 V，-9 v/0.2 A一路输出电压通过TL431a和光耦PC817反馈到UC3845的1脚，UC3845的2脚接地，UC3845内部误差比较放大器的输入误差总是固定的，将PC817的光电晶体管视为可变电阻，1脚的反馈信号改变的是误差比较放大器的增益，其等效电路如图2所示。

　　当+15 V、-9V/0.2 A一路输出电压过高时，TL431参考端电压升高，阴极电压降低，光耦PC817二极管的电流增大，晶体管电流也相应增大，UC3845的1脚电压降低，流过开关管的峰值电流减小，占空比减小，使得输出电压降低。当输出电压偏低时与上述情况正好相反。

　　1.1.3 +15 V/-9 V电压的产生

　　图1所示的隔离电源的变压器次级4路实际输出+24 V的电压，为得到+15 V/-9 V的电压，采用15 V稳压二极管和电阻串联的形式。也可以采用变压器次级引出中间抽头的方式，但这种方式占用变压器管脚太多，变压器骨架管脚数目会不足。