專利名稱：功率變換器過流保護(hù)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種過流保護(hù)器，特別涉及一種用于功率變換器的截止式過流保護(hù)器，屬于電子技術(shù)領(lǐng)域。
為實(shí)現(xiàn)上述的發(fā)明目的，本實(shí)用新型采用下述的技術(shù)方案一種功率變換器過流保護(hù)器，包括電流互感器、電壓比較器、單穩(wěn)觸發(fā)器、雙穩(wěn)觸發(fā)器、PWM控制器，其特征在于所述電流互感器與功率變換器的電路連接以采集信號(hào)，與之連接的電壓比較器接收傳來的信號(hào)；電壓比較器同時(shí)與所述單穩(wěn)觸發(fā)器和雙穩(wěn)觸發(fā)器連接，所述單穩(wěn)觸發(fā)器和雙穩(wěn)觸發(fā)器經(jīng)或門與PWM控制器的電流控制端連接。
本實(shí)用新型所述的功率變換器過流保護(hù)器可以避免功率開關(guān)管長期經(jīng)受持續(xù)的過流沖擊，使功率變換器既能可靠工作，又能有效地得到保護(hù)。在電路結(jié)構(gòu)上改變不多，卻能收到很好的使用效果。
圖2為本實(shí)用新型所述的功率變換器過流保護(hù)器的原理框圖。
圖3為本實(shí)用新型所述的功率變換器過流保護(hù)器的電路原理圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖
和具體實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。
經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，一般隨機(jī)性的過流信號(hào)重復(fù)時(shí)間間隔多在1秒以下，只有在功率變壓器次級(jí)短路，功率橋自身發(fā)生故障等情況下，才會(huì)產(chǎn)生逐周期(微秒級(jí))的過流信號(hào)。為使變換器既能可靠工作，又能有效地得到保護(hù)，本實(shí)用新型采用如下的保護(hù)原理當(dāng)發(fā)生隨機(jī)過流信號(hào)時(shí)，控制電路按上面所述的控制邏輯工作，保護(hù)過后再啟動(dòng)，一旦發(fā)生連續(xù)過流信號(hào)，即在第一次保護(hù)復(fù)位后，隨即接到第二個(gè)過流信號(hào)，則通過一個(gè)雙穩(wěn)態(tài)電路，立即禁止控制器輸出，進(jìn)行截止式保護(hù)。只有在關(guān)斷輸入電源的情況下才能解除保護(hù)，從而有效地保護(hù)功率開關(guān)管的安全。上述的原理框圖如圖2所示。
圖3為本實(shí)用新型所述的功率變換器過流保護(hù)器的電路原理圖。其中，比較器N1為LM393。D1A、D1B為雙D觸發(fā)器CD4013，其中D1A接成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，D1B接成雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器。D2A為或門CD4071。N2為PWM控制器UC3875。N1的“+”、“-”端分別接Is和VR信號(hào)，輸出端分別接D1A的3腳和D1B的11腳。D1A的1腳經(jīng)二極管V2和電阻R4接D1B的9腳，4腳經(jīng)并聯(lián)V1和R2接1腳，4腳另經(jīng)電容C1接地。D1B的13腳經(jīng)V3接9腳，并經(jīng)并聯(lián)的C2和R3后接地，10腳一路經(jīng)R5接地，另一路經(jīng)電容C3接VCC信號(hào)。D1A的1腳和D1B的13腳分別與D2A的1腳和2腳相連。D2A的3腳接PWM控制器N2的電流控制端C/S+。
在電路上電的初始狀態(tài)，比較器的基準(zhǔn)電壓VR大于電源取樣電壓Is，N1輸出為“0”，D2輸出為“0”。PWM控制器電流控制端C/S+為“0”，被允許工作。
如果有過流信號(hào)產(chǎn)生，即IS＞VR，N1輸出為“1”，其前沿觸發(fā)D1A，使其1腳Q為“1”電平。此電平的作用有三1.使UC3875輸出被禁止，N1產(chǎn)生的窄脈沖結(jié)束；2.通過R2給C1充電的暫態(tài)過程開始；3.通過V2、R4給C2充電。
在此以前，由于D1B的9腳為“0”電平，在N1的脈沖到來時(shí)維持“0”態(tài)不變，經(jīng)過大約1.5秒，N1返回初始狀態(tài)。C2被充電到接近“1”電平。PWM控制器N2的輸出重新被允許，如果這時(shí)是隨機(jī)過流信號(hào)，當(dāng)N2重新工作時(shí)，IS＜VR，保護(hù)電路維持第1個(gè)狀態(tài)，如果是持續(xù)故障，在N2被允許的第1個(gè)輸出周期，又產(chǎn)生IS＞VR，比較器N1產(chǎn)生第2個(gè)脈沖，這時(shí)由于C2通過R3的放電常數(shù)很大，D1B的第9腳仍維持在“1”電平的臨界值以上，所以被比較器N1產(chǎn)生的第2個(gè)脈沖前沿觸發(fā)，其13腳Q端輸出“1”電平，通過二極管V3自鎖維持，同時(shí)使PWM控制器N2的輸出持續(xù)被禁止，功率橋的四個(gè)功率開關(guān)管被關(guān)斷，從而使功率器件得到保護(hù)。
需要說明的是，本實(shí)用新型的特定實(shí)施方案已經(jīng)對本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)描述，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，在不背離本實(shí)用新型的精神和范圍的情況下對它進(jìn)行的各種顯而易見的改變都在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種功率變換器過流保護(hù)器，包括電流互感器、電壓比較器、單穩(wěn)觸發(fā)器、雙穩(wěn)觸發(fā)器、PWM控制器，其特征在于所述電流互感器與功率變換器的電路連接以采集信號(hào)，與之連接的電壓比較器接收傳來的信號(hào)；電壓比較器同時(shí)與所述單穩(wěn)觸發(fā)器和雙穩(wěn)觸發(fā)器連接，所述單穩(wěn)觸發(fā)器和雙穩(wěn)觸發(fā)器經(jīng)或門與PWM控制器的電流控制端連接。
2.如權(quán)利要求1所述的功率變換器過流保護(hù)器中，所述的單穩(wěn)觸發(fā)器和雙穩(wěn)觸發(fā)器為DQ觸發(fā)器。
3.如權(quán)利要求1或2所述的功率變換器過流保護(hù)器中，所述雙穩(wěn)觸發(fā)器的Q端經(jīng)二極管接D端，D端經(jīng)并聯(lián)的電容和電阻后接地。
4.如權(quán)利要求1或2所述的功率變換器過流保護(hù)器中，所述單穩(wěn)觸發(fā)器的Q端經(jīng)二極管和電阻接雙穩(wěn)觸發(fā)器的D端。
專利摘要一種功率變換器過流保護(hù)器，包括電流互感器、電壓比較器、單穩(wěn)觸發(fā)器、雙穩(wěn)觸發(fā)器、PWM控制器，其中電流互感器與功率變換器的電路連接以采集信號(hào)，與之連接的電壓比較器接收傳來的信號(hào)；電壓比較器同時(shí)與所述單穩(wěn)觸發(fā)器和雙穩(wěn)觸發(fā)器連接，單穩(wěn)觸發(fā)器和雙穩(wěn)觸發(fā)器經(jīng)或門與PWM控制器的電流控制端連接。本過流保護(hù)器可以避免功率開關(guān)管長期經(jīng)受持續(xù)的過流沖擊，從而使功率變換器既能可靠工作，又能有效地得到保護(hù)。
文檔編號(hào)H02H3/08GK2567850SQ0223963
公開日2003年8月20日 申請日期2002年7月5日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月5日
發(fā)明者唐斌 申請人:北京通力環(huán)電氣股份有限公司