專利名稱：電渦流緩速器用功率開關器件的過壓保護電路的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種當電渦流緩速器用功率開關器件輸入端、輸出端出現(xiàn) 過電壓時，啟動該過電壓保護電路使功率開關器件自身不被過電壓擊穿的 電渦流緩速器用功率開關器件的過壓保護電路。
背景技術：
CN200520117115.5公告了一種"電渦流緩速器智能控制電路"。其發(fā)明 目的是提供一種既能實現(xiàn)制動力矩的連續(xù)可調(diào)，又能對速度傳感器信號適 應性好，保護功能全，在極低速和停止時自動關閉的電渦流緩速器智能控 制電路。其技術方案所述輪速傳感器信號處理電路對輪速信號處理后輸 出到微處理保護控制單元，所述微處理保護控制單元對信號處理變換后輸 出到調(diào)控電路，所述調(diào)控電路控制信號的輸出和關斷。保護功能多，具有 過載保護、電流限制、過壓保護、過熱保護、短路保護等。其不足之處是: BTS550P是由過載保護、電流限制、過壓保護、過熱保護、短路保護、邏 輯電路等控制部分和MOSFET組成。該公告中所述的過壓保護指BTS550P 內(nèi)部的控制電路作其過壓保護，是當過電壓產(chǎn)生時，BTS550P保護器控制 部分斷開負載電流達到保護負載的目的，而不具備保護BTS550P的 MOSFET的作用。BTS550P的MOSFET往往在這種情況下?lián)舸┒搪吩斐烧?br> 個緩速器控制器失效。
CN200620108754X公告了一種"新型電渦流緩速器"。其發(fā)明目的是提 供一種功率驅(qū)動單元輸出端子少、接線大大簡化、維護方便。其技術方案: 以中央處理單元為核心，其上連接有信號整形濾波單元、防干擾濾波單元、 過壓欠壓保護單元、系統(tǒng)報警單元、大功率開關模塊、提供工作電源的電 壓轉(zhuǎn)換單元、電壓轉(zhuǎn)換單元接車載蓄電池，信號整形濾波單元接車速傳感器，防干擾濾波單元接手動切換開關信號，大功率開關模塊接電磁線圈單 元，電磁線圈單元由四組制動線圈并聯(lián)而成，該并聯(lián)電路一端與大功率開 關模塊相連，另一端接地，其不足之處是所述新型電渦流緩速器沒有設 置大功率開關模塊自身的過電壓保護電路，因此也不具備保護大功率開關 模塊的作用。其中提到的過壓、欠壓保護電路是針對中央處理單元的，用 于保護中央處理單元與不受過電壓欠電壓的影響。
隨著電渦流緩速器控制技術的發(fā)展，由原來的繼電器控制的機械方式 向功率開關器件控制的電子無觸點方式轉(zhuǎn)變。功率開關器件控制的電子無 觸點方式一般采用Infineon公司的功率開關器件如BTS550P。功率開關器 件優(yōu)點明顯，但存在一個普遍的難以解決的問題就是Infineon公司的這類 功率開關器件是為12V等級汽車電器的系統(tǒng)設計，其工作電壓為42V。而 在電渦流緩速器， 一般用在24V等級的汽車上，24V車用電設備多，電流 大，容易產(chǎn)生超過42V的干擾電壓而使功率開關器件過電壓擊穿。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術中的不足之處，提供一種使用電 子無觸點式電渦流緩速器控制方式，用于過電壓時保護功率開關器件自身 不因過電壓而被擊穿，同時提高電渦流緩速器可靠性的電渦流緩速器用功 率開關器件的過壓保護電路。
本發(fā)明的目的可以通過以下措施來達到
這種電渦流緩速器用功率開關器件的過壓保護電路，包含功率開關器 件(U0，其特殊之處在于，所述過壓保護電路還包括
一過電壓檢測電路，由限流電阻恥)和二極管(叫在連接點(A端)串聯(lián)， 其兩端并聯(lián)在功率開關器件(仏)的被保護端，即(Vbb)、 (OUT)端；當被保護 端有過電壓時，經(jīng)限流電阻(R0和二極管(D0擊穿；
一驅(qū)動電路，其具有第一級驅(qū)動電路和第二級驅(qū)動電路；第一級驅(qū)動電路包括PNP三極管(QO，其發(fā)射極聯(lián)接功率開關器件(lh)的(Vbb)端，PNP 三極管(QO的偏置電路并聯(lián)在功率開關器件(UO的(Vbb)和限流電阻(RO、 二 極管(DO的連接點(A端)；第二級驅(qū)動電路包括NPN三極管(Q2)，其基極經(jīng) 電阻(R2)連接于PNP三極管(QO的集電極，其集電極經(jīng)驅(qū)動電阻(R3)聯(lián)接于 功率開關器件(UO的IN端，其發(fā)射極接(GND), NPN三極管(Q2)與PNP三極 管(QO之間設有第二級驅(qū)動電路的偏置電路；所述驅(qū)動電路利用過電壓檢測 電路產(chǎn)生的信號驅(qū)動功率開關器件(Ui);
一過電壓泄放電路，其具有驅(qū)動電渦流緩速器負載的功率開關器件 (U0 ，當功率開關器件(U!)的IN端低于(Vbb)端3V以上時，功率開關器件(U0 動作，(Vbb)端與(OUT)端導通，過電壓在功率開關器件(UO導通時，通過功 率開關器件(UO泄放以熱量形式耗散，鉗制了(Vbb)與(OUT)端的電壓保護。
本發(fā)明的目的還可以通過以下措施來達到
所述第一級驅(qū)動電路的偏置電路包括電阻(R4)、電阻(R5)、電容(C0、 電容(G);所述電阻(R4)并聯(lián)在PNP三極管(Q0的發(fā)射與基極之間，電阻(Rs) 與電容(d)并聯(lián)后再串聯(lián)到電阻(Ri)與二極管(DO連接的A端與PNP三極管 (Qi)的基極之間；電容(C2)串聯(lián)在PNP三極管(QO集電極與(GND)端之間。
所述第二級驅(qū)動電路的偏置電路包括電容(C3)、電阻(R2)、二極管(D2)、 驅(qū)動電阻(R3);所述電容(G0與電阻(R2)并聯(lián)后串聯(lián)在PNP三極管(QO集電 極與NPN三極管(Q2)基極之間；二極管(D2)串聯(lián)在NPN三極管(Q2)基極與
控制信號(V2)端，過電壓保護電路動作時，二極管(D2)截止。
所述限流電阻恥)的輸出端(A端)的電壓低于(Vbb)端。 本發(fā)明相比現(xiàn)有技術，具有如下優(yōu)點
1、 BTS550P等緩速器用的功率開關器件，其控制部分的保護電路已經(jīng) 非常普遍，也起到了很好的作用。但由于這類元器件并沒有設計針對控制 大電流回路通斷的MOSFET過電壓保護功能的原因，目前BTS550P這類的功率開關器件的主要失效模式，就是過電壓是內(nèi)部MOSFET擊穿，而本發(fā) 明正是從根本上解決該問題的。
2、彌補了這類元器件的主要缺點，能大大提高緩速器控制器的可靠性。


圖1是本發(fā)明的電路原理圖。
具體實施例方式
本發(fā)明下面將結(jié)合附圖作進一步詳述
請參閱圖1所示，該電渦流緩速器用功率開關器件的過壓保護電路， 包含功率開關器件(UO，所述過壓保護電路還包括
一過電壓檢測電路，由限流電阻(Ri灘二極管(DO在連接點(A端)串聯(lián)， 其兩端并聯(lián)在功率開關器件(Ui)的被保護端，即(Vbb)、 (OUT)端；當被保護 端有過電壓時，經(jīng)限流電阻(Rl)和二極管(D!)擊穿；
一驅(qū)動電路，其具有第一級驅(qū)動電路和第二級驅(qū)動電路；第一級驅(qū)動 電路包括PNP三極管(Qi)，其發(fā)射極聯(lián)接功率開關器件(Ui)的(Vbb)端，PNP 三極管(Ql)的偏置電路并聯(lián)在功率開關器件(Ui)的(Vbb灘限流電阻恥)、二 極管(DO的連接點(A端)；第二級驅(qū)動電路包括NPN三極管(Q2)，其基極經(jīng) 電阻(R2)連接于PNP三極管(Qi)的集電極，其集電極經(jīng)驅(qū)動電阻(R3)聯(lián)接于 功率開關器件(Ui)的IN端，其發(fā)射極接(GND)， NPN三極管(Q力與PNP三 極管(Qi)之間設有第二級驅(qū)動電路的偏置電路；所述驅(qū)動電路利用過電壓檢 測電路產(chǎn)生的信號驅(qū)動功率開關器件(Ui);
一過電壓泄放電路，其具有驅(qū)動電渦流緩速器負載的功率開關器件 (Ui)，當功率開關器件(Ui)的IN端低于(Vbb)端3V以上時，功率開關器件(Ui) 動作，(Vbb)端與(OUT)端導通，過電壓在功率開關器件(Ui)導通時，通過功 率開關器件(UO泄放以熱量形式耗散，鉗制了(Vbb)與(OUT)端的電壓保護。
所述第一級驅(qū)動電路的偏置電路包括電阻(R4)、電阻(R5)、電容(Q)、電容(C力;所述電阻(R4)并聯(lián)在PNP三極管(Ql)的發(fā)射與基極之間，電阻(R5) 與電容(C!)并聯(lián)后再串聯(lián)到電阻(R!)與二極管(D!)連接的A端與PNP三極管 (Qi)的基極之間；電容(C力串聯(lián)在PNP三極管(Qi)集電極與(GND)端之間。
所述第二級驅(qū)動電路的偏置電路包括電容(Q0、電阻(R力、二極管(D2)、 驅(qū)動電阻(R3);所述電容(C;5)與電阻(R2)并聯(lián)后串聯(lián)在PNP三極管(Qi)集電 極與NPN三極管(Q2)基極之間；二極管(D力串聯(lián)在NPN三極管(Q2)基極與 控制信號(V2)端，過電壓保護電路動作時，二極管(D2)截止。 所述限流電阻(R1)的輸出端(A端)的電壓低于(Vbb)端。 以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，凡依本發(fā)明權利要求范圍所做的 均等變化與修飾，皆應屬本發(fā)明權利要求的涵蓋范圍。
權利要求
1、一種電渦流緩速器用功率開關器件的過壓保護電路，包含功率開關器件(U1)，其特征在于，所述過壓保護電路還包括一過電壓檢測電路，由限流電阻(R1)和二極管(D1)在連接點(A端)串聯(lián)，其兩端并聯(lián)在功率開關器件(U1)的被保護端，即(Vbb)、(OUT)端；當被保護端有過電壓時，經(jīng)限流電阻(R1)和二極管(D1)擊穿；一驅(qū)動電路，其具有第一級驅(qū)動電路和第二級驅(qū)動電路；第一級驅(qū)動電路包括PNP三極管(Q1)，其發(fā)射極聯(lián)接功率開關器件(U1)的(Vbb)端，PNP三極管(Q1)的偏置電路并聯(lián)在功率開關器件(U1)的(Vbb)和限流電阻(R1)、二極管(D1)的連接點(A端)；第二級驅(qū)動電路包括NPN三極管(Q2)，其基極經(jīng)電阻(R2)連接于PNP三極管(Q1)的集電極，其集電極經(jīng)驅(qū)動電阻(R3)聯(lián)接于功率開關器件(U1)的IN端，其發(fā)射極接(GND)，NPN三極管(Q2)與PNP三極管(Q1)之間設有第二級驅(qū)動電路的偏置電路；所述驅(qū)動電路利用過電壓檢測電路產(chǎn)生的信號驅(qū)動功率開關器件(U1)；一過電壓泄放電路，其具有驅(qū)動電渦流緩速器負載的功率開關器件(U1)，當功率開關器件(U1)的IN端低于(Vbb)端3V以上時，功率開關器件(U1)動作，(Vbb)端與(OUT)端導通，過電壓在功率開關器件(U1)導通時，通過功率開關器件(U1)泄放以熱量形式耗散，鉗制了(Vbb)與(OUT)端的電壓保護。
2、 根據(jù)I5(利要求1所述電渦流緩速器用功率開關器件的過壓保護電路，其 特征在于所述第一級驅(qū)動電路的偏置電路包括電阻(R4)、電阻(R.O、電容(C0、 電容(C2);所述電阻(R4)并聯(lián)在PNP三極管(Qi)的發(fā)射與基極之間，電阻(Rs)與 電容(d併聯(lián)后再串聯(lián)到電阻(RO與二極管(DO連接的A端與PNP三極管(Q0的 基極之間；電容(C2)串聯(lián)在PNP三極管(Qi)集電極與(GND)端之間。
3、 根據(jù)權利要求l所述電渦流緩速器用功率開關器件的過壓保護電路，其 特征在于所述第二級驅(qū)動電路的偏置電路包括電容(Cs)、電阻(R2)、 二極管(D2)、驅(qū)動電阻(R3);所述電容(C3)與電阻(R2)并聯(lián)后串聯(lián)在PNP三極管(Q0集電 極與NPN三極管(Q2)基極之間；二極管(D2)串聯(lián)在NPN三極管(Q2)基極與控制信號(V2)端，過電壓保護電路動作時，二極管(D2)截止。
4、根據(jù)權利要求l所述電渦流緩速器用功率開關器件的過壓保護電路，其 特征在于所述限流電阻(RO的輸出端(A端)的電壓低于(Vbb)端。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電渦流緩速器用功率開關器件的過壓保護電路，該過壓保護電路使用電子無觸點式電渦流緩速器控制方式，用于過電壓時保護功率開關器件自身不因過電壓而被擊穿，同時提高電渦流緩速器可靠性。由過電壓檢測電路、驅(qū)動電路、過電壓泄放電路組成。過電壓檢測電路由限流電阻(R₁)串聯(lián)TVS組成。驅(qū)動電路主要由PNP三極管(Q₁)、NPN三極管(Q₂)組成。驅(qū)動電渦流緩速器負載的功率開關器件(U₁)，在過電壓保護電路中作為電壓泄放電路。
文檔編號H02P3/00GK101316092SQ20081006821
公開日2008年12月3日 申請日期2008年6月27日 優(yōu)先權日2008年6月27日
發(fā)明者凌兆蔚, 唐雷華, 勇 梁, 聞維維, 斌 黃 申請人:深圳市特爾佳科技股份有限公司