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單一電源具擴充性隔離式功率電晶體驅動器 Power-Diode Driver Having Expansible Isolated Sub-Drivers Using Single Power Source
專利名稱 單一電源具擴充性隔離式功率電晶體驅動器 Power-Diode Driver Having Expansible Isolated Sub-Drivers Using Single Power Source
申請日 (校編號) 2007/03/28  (095040US)
2007/03/22  (095040TW)
專利證書號 7,541,847  美國
I326960 中華民國
專利權人 國立中央大學
發明人 徐國鎧、卓國文、朱柏光


技術摘要:
一種單一電源具擴充性隔離式功率電晶體驅動器,係採用觸發脈波變壓器方式,可同時高速傳輸能量與控制信號,不管使用幾組驅動器,只需同一組直流電壓源,即可供應給每一組之驅動器,且每組驅動器本身皆具高度之隔離可任意額外增減驅動器之數量,也不會造成系統短路及破壞系統之控制結構,具有高機動性及擴充性,另外本發明亦具有可任意改變控制導通時間之長短及高模組化之組合性,係非常適合容易量產高可靠度商品化之裝置。

解決的問題或達成的功效:
一般電力電子之控制在做控制信號傳送時,常常需要將高功率輸出電路與控制驅動器隔離,為了達到絕緣性之隔離效果,主要常用之方式有: (1)光耦合器之方式 (2)壓電效應元件之方式 (3)觸發脈波變壓器之方式。 光耦合器之方式,其工作之切換頻率很難高於106赫茲(Hz)以上,往往為了增加切換之工作頻率而增強其內部發光二極體之電流,結果工作特性之改變造成不穩定及使用壽命之縮短,而且每組光耦合式驅動器之二次側電路需要個別獨立之輔助電源,所以不能共用同一組輔助電源以任意擴充多組不同控制用途之驅動器,故使用上極為不方便,且對於需較長導通時間之驅動也難以達成。 本發明之主要目的係在於,可同時高速傳輸能量與控制信號,且每組驅動器本身皆具高度之隔離,能任意額外增減驅動器之數量,而具有高機動性及擴充性。

應用領域:
馬達

適用產品:
馬達控制

IPC:
H02M-001/08(2006.01)

Claim 1:
1.一種單一電源具擴充性隔離式功率電晶體驅動器,係包含一輸入端、一觸發脈波變壓器及一輸出端,其中,該輸入端之一端係為接地;該輸入端之另一端則係連接彼此並聯之一第一二極體及一第一電阻;該彼此並聯之之第一二極體與第一電阻係連接一第一NPN電晶體之基極端;該第一NPN電晶體之集極端係連接一第二電阻及一第一反相史密特觸發器;該第一反相史密特觸發器係連接一第四電阻;該第四電阻係連接有一第二二極體;該第二二極體係連接一第二反相史密特觸發器、一第五電阻及一第二電容;該第二反相史密特觸發器及該第五電阻係連接一第三反相史密特觸發器;該第三反相史密特觸發器係連接彼此並聯之一第三二極體及一第六電阻;該彼此並聯之第三二極體及第六電阻係連接一第二NPN電晶體之基極端;該第二NPN電晶體之射極端係連接彼此並聯之一第八電阻及一第三電容;該彼此並聯之第八電阻及第三電容係為接地;該第二NPN電晶體之集極端係連接該觸發脈波變壓器;該第二電容之一端係為接地;該第一NPN電晶體之射極端係連接彼此並聯之一第一電容及一第三電阻;該彼此並聯之第一電容及該第三電阻係為接地;該觸發脈波變壓器之一次側線圈係連接一第四二極體及一第七電阻;該觸發脈波變壓器之二次側線圈係連接有一第六二極體及一第五二極體;該第六二極體係連接該第五二極體、一第九電阻、一第四電容、一第三PNP電晶體之射極端、一第四PNP電晶體之基極端及一第七二極體;該第九電阻之一端係為接地;該第四電容之一端係連接該第三PNP電晶體之射極端、該第四PNP電晶體之基極端及該第七二極體;該第四電容之另一端係接地;該第三PNP電晶體之射極端係連接該第四PNP電晶體之基極端及該第七二極體;該第三PNP電晶體之集極端係連接一第十電阻;該第三PNP電晶體之基極端係連接該第四PNP電晶體之集極端、一第五NPN電晶體之基極端、一第十二電阻、一第十一電阻及該第十電阻;該第七二極體係連接該第四PNP電晶體之射極端、該第五NPN電晶體之集極端、一第八二極體及彼此並聯之一第五電容、一第六電容與一齊納二極體;該第四PNP電晶體之基極端係連接該第七二極體;該第四PNP電晶體之射極端係連接該第五NPN電晶體之集極端、該第八二極體及該彼此並聯之第五電容、第六電容與齊納二極體;該第四PNP電晶體之集極端係連接該第五 NPN電晶體之基極端、該第十二電阻、該第十一電阻及該第十電阻;該第十電阻係連接該第五NPN電晶體之基極端、該第十二電阻及該第十一電阻;該第十一電阻係連接該第五NPN電晶體之基極端及該第十二電阻,且其一端係為接地;該第五NPN電晶體之基極端係連接該第十二電阻;該第五NPN電晶體之集極端係連接有一第八二極體及彼此並聯之一第五電容、一第六電容及一齊納二極體;該第五NPN電晶體之射極端係連接該第八二極體、一第九二極體及一第六NPN電晶體之集極端;該第十二電阻係連接該第六NPN電晶體之基極端及一第十三電阻;該第十三電阻係為接地;該第六NPN電晶體之基極端係連接該第十三電阻;該第六NPN電晶體之集極端係連接該第八二極體及該第九二極體;該第六NPN電晶體之射極端係為接地;該第八二極體係連接該第九二極體及該彼此並聯之第五電容、第六電容及齊納二極體;該彼此並聯之第五電容、第六電容及齊納二極體係為接地;該輸出端之一端係連接該第八二極體、該第九二極體、該第六NPN電晶體之集極端及該第五NPN電晶體之射極端;該輸出端之另一端係為接地;以及該輸入端可接收一訊號,藉由該觸發脈波變壓器之一次側線圈吸收一反電動勢後,提供足夠之電壓予訊號以傳遞到該觸發脈波變壓器之二次側線圈。

聯繫方式
聯絡人:研發處智權技轉組 與我連絡
電話:03-4227151 #27076、27077 網址:http://www.caic.ncu.edu.tw/
地 址: 32001桃園市中壢區中大路300號
 
                 
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