CBB-830／NGQ-2005 VIENNA驅(qū)動(dòng)板硬件詳細(xì)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

1、第 1 頁(yè) 共 14 頁(yè)模塊通用 VIENNA 驅(qū)動(dòng)板CBB-830/NGQ-2005硬件詳細(xì)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)文檔編號(hào)： 第 2 頁(yè) 共 14 頁(yè)修訂歷史記錄版本日期說(shuō)明作者1.02012-12-24張明冉第 3 頁(yè) 共 14 頁(yè)目目 錄錄1. 說(shuō)明說(shuō)明.41.1. 目的 .41.2. 適用范圍 .41.3. 術(shù)語(yǔ) .41.4. 參考資料 .42. 概述概述.42.1. VIENNA 驅(qū)動(dòng)板工作原理和功能框圖.42.2. 驅(qū)動(dòng)輔助電源控制芯片介紹 .53. 單元設(shè)計(jì)單元設(shè)計(jì).73.1. 驅(qū)動(dòng)輔助電源電路設(shè)計(jì) .73.2. 輔助電源變壓器的設(shè)計(jì) .73.2.1輔助變壓器的外形圖.73.2.2輔助電源變

2、壓器的繞制方法.93.2.3輔助電源變壓器繞組參數(shù)示意圖.93.3. 驅(qū)動(dòng)板接口 .104. 電源和接地電源和接地.124.1. 電源 .124.2. 接地 .125. 安裝固定安裝固定.125.1. 安裝固定方式說(shuō)明 .125.2. 外形尺寸 .125.3. 固定 .125.4. 接插件、端子位置 .126. 成本計(jì)算成本計(jì)算.127. 技術(shù)難點(diǎn)技術(shù)難點(diǎn).138. 附錄附錄.13第 4 頁(yè) 共 14 頁(yè)1. 說(shuō)明說(shuō)明1.1. 目的本文檔為模塊通用 VIENNA 整流的 VIENNA 驅(qū)動(dòng)板項(xiàng)目的硬件詳細(xì)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，它在概要設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的基礎(chǔ)上，對(duì) VIENNA 驅(qū)動(dòng)板進(jìn)行了實(shí)現(xiàn)層面上的要求和說(shuō)

3、明。1.2. 適用范圍該文檔為研究組的設(shè)計(jì)文檔，只提供給研發(fā)部?jī)?nèi)部成員。1.3. 術(shù)語(yǔ)1.4. 參考資料(一) UCC3845 DATA SHEET(二) TLP350 DATA SHEET2. 概述概述VIENNA 整流器采用平均電流電流模式 SPWM 調(diào)制單周控制技術(shù)，一般采用數(shù)字信號(hào)處理器來(lái)做驅(qū)動(dòng)控制，輸出驅(qū)動(dòng)脈沖。由于 VIENNA 整流器的反串聯(lián)雙向開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)，每路驅(qū)動(dòng)要同時(shí)驅(qū)動(dòng)兩個(gè)MOSFET，為了使每個(gè) MOSFET 獲得足夠的驅(qū)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)信號(hào)采用推挽輸出模式。該驅(qū)動(dòng)板 CBB 采用“UC3845+TLP350 圖騰柱驅(qū)動(dòng)電路” ，適用于IGBT、MOSFET 驅(qū)動(dòng)，輸出 1 路驅(qū)動(dòng)

4、脈沖。2.1. VIENNA 驅(qū)動(dòng)板工作原理和功能框圖VIENNA 驅(qū)動(dòng)板電路主要有兩部分組成，自身輔助供電和驅(qū)動(dòng)光隔放大。自身自身輔助供電是由基于 UC3845 的開(kāi)環(huán)單端反激電路。輸入 12V 電源，輸出為 24V 平均分壓后為12V.用以供給驅(qū)動(dòng)電壓。因?yàn)闆](méi)有反饋繞組，電壓帶載后會(huì)跌落，輸出電壓要設(shè)計(jì)的偏高一些。驅(qū)動(dòng)光隔放大通個(gè)高速光耦和推挽電路。把由控制板輸出的3路電流給定SPWM波形放大到可以驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)管的程度。光耦起到控制和主回路隔離的作用。第 5 頁(yè) 共 14 頁(yè)驅(qū)動(dòng)板輸出通過(guò)5電阻作用在主回路雙向開(kāi)關(guān)上。 DRVA2推挽控制電壓3.3VD2A-DRAVE4DRVA2-GNDTLP

5、350推挽電路輔助電源+12V-12VGND+12VP3DRV-2.2. 驅(qū)動(dòng)輔助電源控制芯片介紹 驅(qū)動(dòng)輔助電源采用 UC3845 開(kāi)環(huán)控制，驅(qū)動(dòng)芯片工作在最大占空比，約為47%，工作頻率 70KHz。 芯片管腳定義：Vref：芯片基準(zhǔn)電壓 5V.RTCT：振蕩器輸入，決定頻率。 （可參考下圖 1，和圖 2，來(lái)確定芯片的振蕩頻率，和輸出 PWM 的死區(qū)時(shí)間。 ）開(kāi)環(huán)最大占空比接近 50%。可調(diào)節(jié)電容來(lái)改變輸出靜區(qū)時(shí)間來(lái)微調(diào)最大占空比。電壓反饋：繞組副邊輸出電壓反饋，電壓環(huán)輸入。開(kāi)環(huán)模式時(shí)，此角串電阻接地。輸出比較：電壓環(huán)輸出。圖 2 UC3845 芯片的功能框圖圖 1 VIENNA 驅(qū)動(dòng)板的功

6、能框圖第 6 頁(yè) 共 14 頁(yè)電流取樣：芯片電流采樣輸入。可用于限流控制。 （此引腳達(dá)到 1V，則單周關(guān)斷）VDD：芯片電源電源地：芯片電源參考點(diǎn)。 輸出：驅(qū)動(dòng) PWM 輸出。頻率為振蕩頻率的一半。第 7 頁(yè) 共 14 頁(yè)3. 單元設(shè)計(jì)單元設(shè)計(jì)3.1. 驅(qū)動(dòng)輔助電源電路設(shè)計(jì) 輔助電源輸入 12V，輸出繞組 1 為 24V。自身均壓后生成12V 電源。UC3845 最大占空比為 47%,據(jù)此來(lái)設(shè)計(jì)輔助變壓器。3.2. 輔助電源變壓器的設(shè)計(jì)3.2.1 輔助變壓器的外形圖 第 8 頁(yè) 共 14 頁(yè) 第 9 頁(yè) 共 14 頁(yè)3.2.2 輔助電源變壓器的繞制方法 1) 磁環(huán)先用寬 2mm 端空分成三等份

7、后，再繞制2) 電感器臥式放置，下裝底座，點(diǎn)膠固定；3） 底座空第 3，6 腳；4） 標(biāo)簽貼在磁環(huán)側(cè)面朝一腳，用寬 3mm 無(wú)紡布包一層固定；5） 產(chǎn)品符合 ROHS 或其它環(huán)保要求(ROHS or other environmental request)3.2.3 輔助電源變壓器繞組參數(shù)示意圖 NO.名名 稱(chēng)稱(chēng)測(cè)量端測(cè)量端測(cè)量值測(cè)量值測(cè)試條件測(cè)試條件測(cè)試儀器測(cè)試儀器 1電感量L(4-5)176Uh+/-35%1KHz 0.3V 25LCR2816B2耐 壓線圈對(duì)線圈AC2000V1mA, 60Sec.CJ2670第 10 頁(yè) 共 14 頁(yè)SPEC.ITEMTYPEMATERIALUL94MA

8、NUFACTUREUL NO.ROHSMW75XIN LONG MAGNET WIRE CO LTD E171082MW75-CSHEN ZHEN CITY CHENGWEI INDUSTRY CO LTDE227475MW75WUXI JUFENG COMPOUND LINE CO LTDE206882WIREUEW0.21MW75-C130N/ATAI-I COPPER (GUANZHOU) CO LTD E234896YTAPE0.063mmCT-XXX130N/AJINGJIANG YAHUA PRESSURE SENSITIVE GLUE CO LTDE165111YMARGINTA

9、PE2mm*0.3WF-2901130N/AJINGJIANG YAHUA PRESSURE SENSITIVE GLUE CO LTDE165111YEPOXY8012A/B5225A/B130N/AGUANGZHOU POCHELY ELECTRONIC MATERIAL CO LTDE204979Y3.3. 驅(qū)動(dòng)板接口第 11 頁(yè) 共 14 頁(yè)1. DRVA2，對(duì)應(yīng) MOS 管的 G 極，與 DRVA2-GND2 一起驅(qū)動(dòng)此 MOS 管2. DRVA2-GND2，對(duì)應(yīng) MOS 管的 S 極，與 DRVA2 一起驅(qū)動(dòng)此 MOS 管3. 此腳為空腳4. 此腳為空腳5. 此腳為空腳6. 此腳為

10、空腳7. 此腳為空腳8. 此腳為地腳9. 此腳為空腳10. 3.3VD2, 此腳為 DSP 板的輸出驅(qū)動(dòng)脈沖參考電壓正。11. 此腳為空腳12. A_DRIVE4, 此腳為 DSP 板的輸出驅(qū)動(dòng)脈沖。13. 此腳為空腳14. 此腳為空腳15. +12VP3, 此腳為電源腳16. DRV-，此腳為電源地第 12 頁(yè) 共 14 頁(yè)4. 電源和接地電源和接地4.1. 電源+12V 電源：直流電壓；輸入電壓： +12V5%；4.2. 接地+12V 電源與輔助電源電路共地。5. 安裝固定安裝固定5.1. 安裝固定方式說(shuō)明 單板設(shè)計(jì)，立式插裝，滿(mǎn)足 2U 設(shè)計(jì)要求。5.2. 外形尺寸長(zhǎng)方形，高為 50mm

11、，寬為 45mm。5.3. 固定雙排 16Pin, 2.54mm 端子直接焊接在主功率板上。5.4. 接插件、端子位置端子離板底高度約為 3.5mm。6. 成本計(jì)算成本計(jì)算單板成本預(yù)算分為三個(gè)方面：元器件成本；PCB 板成本；PCB 開(kāi)工費(fèi)。元器件成本元器件中幾款主要芯片為免費(fèi)申請(qǐng)樣片，其中包括：輔助電源芯片，單價(jià)約 2 元；輔助電源變壓器，單價(jià)約 2 元主要使用的元器件為公司已有物料包括：0603 電阻0603 電容0805 電阻第 13 頁(yè) 共 14 頁(yè)0805 電容1206 電阻貼片三極管推挽三極管16Pin 雙排 2.54mm 連接器光耦貼片二極管元器件成本總價(jià)約為 15 元。PCB 板成本PCB 印制兩層板制作價(jià)格為每平方厘米 0.0555 元，單板設(shè)計(jì)面積約為2