專利名稱：一種推挽變換器過(guò)流保護(hù)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及推挽變換器技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種推挽變換器過(guò)流保護(hù)電路。
背景技術(shù)：
目前，在不間斷電源3KVA以下功率段中，通常采用推挽變換器來(lái)對(duì)電池到直流母線進(jìn)行直流變換。而推挽變換器對(duì)輸入側(cè)上下兩橋的對(duì)稱性要求很高，如果此推挽變換器的變壓器輸入側(cè)繞組差別太大，或上下橋在線路板上的走線長(zhǎng)短相差過(guò)大，或者上下橋開關(guān)管的驅(qū)動(dòng)脈寬存在一定偏差都會(huì)導(dǎo)致此變壓器產(chǎn)生偏磁現(xiàn)象。而當(dāng)偏磁逐漸積累時(shí)，偏磁的繞組輸入電流會(huì)越來(lái)越大，遠(yuǎn)超正常工作能產(chǎn)生的電流而導(dǎo)致變壓器飽和，此時(shí)產(chǎn)生的極大的輸入電流，會(huì)損壞變換器中的其他元件。
因而當(dāng)推挽變換器一次側(cè)輸入電流遠(yuǎn)大于正常工作能產(chǎn)生的電流時(shí)，采取一定的保護(hù)措施是相當(dāng)必要的。而目前在某些不間斷電源產(chǎn)品中采用在輸入側(cè)加入電流互感器采樣輸入側(cè)電流送至比較電路產(chǎn)生保護(hù)信號(hào)給控制器，由控制器關(guān)閉推挽變換器驅(qū)動(dòng)的辦法來(lái)實(shí)現(xiàn)這一保護(hù)；這種方法增加了較多線路和元件，不僅增加了成本，而且也增大了推挽變換器輸入側(cè)兩繞組線路不對(duì)稱的可能性，更容易導(dǎo)致變壓器偏磁。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于避免上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處而提供一種能在推挽變換器過(guò)流時(shí)有效的保護(hù)變化器且不增加繞組不對(duì)稱性的過(guò)流檢測(cè)電路。本發(fā)明的目的通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)
提供了一種推挽變換器過(guò)流保護(hù)電路，包括推挽電路，用于產(chǎn)生推挽電路的開關(guān)管的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的第一驅(qū)動(dòng)電路和第二驅(qū)動(dòng)電路，還包括過(guò)流檢測(cè)電路，所述過(guò)流檢測(cè)電路測(cè)得推挽電路的開關(guān)管輸出兩端的電壓信號(hào)過(guò)壓時(shí)封鎖對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電路。其中，所述的過(guò)流檢測(cè)電路包括由電容Cl和與電容Cl串接的二極管Dl形成的嵌位電路，所述嵌位電路使電容Cl兩端電壓與推挽電路中導(dǎo)通的開關(guān)管的電壓保持一致；所述的過(guò)流檢測(cè)電路還包括由電容Cl的電壓控制導(dǎo)通或者斷開的開關(guān)管Q8，所述開關(guān)管輸出過(guò)流保護(hù)信號(hào)SD。其中，所述電容Cl并聯(lián)有開關(guān)管Q7，所述開關(guān)管Q7的控制端同時(shí)與第一驅(qū)動(dòng)電路的控制信號(hào)PWM_A、第二驅(qū)動(dòng)電路的控制信號(hào)PWM_B和過(guò)流保護(hù)信號(hào)SD連接。其中，所述開關(guān)管Q8為三極管Q8，所述三極管Q8的集電極輸出過(guò)流保護(hù)信號(hào)SD，所述三極管Q8的發(fā)射極接低電平，所述三極管Q8的基極與電容Cl的一端連接，所述電容Cl的另一端接低電平。其中，所述的過(guò)流保護(hù)信號(hào)SD是低電平信號(hào)，所述第一驅(qū)動(dòng)電路包括由外部輸入的第一驅(qū)動(dòng)電路的控制信號(hào)PWM_A控制導(dǎo)通/截止的開關(guān)管Q1，還包括輸出端串聯(lián)于高電平與低電平之間的開關(guān)管Q2和開關(guān)管Q3，所述開關(guān)管Ql的一輸出端接低電平，另一輸出端接開關(guān)管Q2的控制端、開關(guān)管Q3的控制端以及二極管Dl的陽(yáng)極，所述二極管Dl的陰極連接過(guò)流保護(hù)信號(hào)SD，所述開關(guān)管Q2和開關(guān)管Q3的連接端輸為出推挽電路的驅(qū)動(dòng)信號(hào)OUT_A ；
所述的第二驅(qū)動(dòng)電路包括由外部輸入的第二驅(qū)動(dòng)電路的控制信號(hào)PWM_B控制導(dǎo)通/截止的開關(guān)管Q4，還包括輸出端串聯(lián)于高電平與低電平之間開關(guān)管Q5和開關(guān)管Q6，所述開關(guān)管Ql的一輸出端接低電平，另一輸出端接開關(guān)管Q5的控制端、開關(guān)管Q6的控制端以及二極管D3的陽(yáng)極，所述二極管D3的陰極連接過(guò)流保護(hù)信號(hào)SD，所述開關(guān)管Q5和開關(guān)管Q6的連接端輸出推挽電路的驅(qū)動(dòng)信號(hào)OUT_B。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明提供了一種推挽變換器過(guò)流保護(hù)電路，由過(guò)流檢測(cè)電路獲取推挽變換器中開關(guān)管兩端的電壓信號(hào)，并根據(jù)該電壓信號(hào)產(chǎn)生有效/無(wú)效的過(guò)流保護(hù)信號(hào)SD ;并且過(guò)流保護(hù)信號(hào)SD在有效時(shí)封鎖第一驅(qū)動(dòng)電路和第二驅(qū)動(dòng)電路使其無(wú)法產(chǎn)生有效的驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)推挽電路的開關(guān)管，從而保護(hù)變換器不受損壞。與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明無(wú)需對(duì)輸入電流進(jìn)行采樣，即無(wú)需采用電流互感器，簡(jiǎn)化了變換器的線路，減少了元件的使用，減少了推挽變換器輸入側(cè)兩繞組線路不對(duì)稱的可能性，使變壓器不易偏磁。同時(shí)大大降低了成本，便于實(shí)施。
圖I是本發(fā)明一種推挽變換器過(guò)流保護(hù)電路的實(shí)施例的電路框圖。圖2是本發(fā)明一種推挽變換器過(guò)流保護(hù)電路的實(shí)施例的過(guò)流檢測(cè)電路的電路圖。圖3是本發(fā)明一種推挽變換器過(guò)流保護(hù)電路的實(shí)施例的第一驅(qū)動(dòng)電路和第二驅(qū)動(dòng)電路的電路圖。圖4是本發(fā)明一種推挽變換器過(guò)流保護(hù)電路的實(shí)施例的推挽電路的電路圖。
具體實(shí)施例方式結(jié)合以下實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。本發(fā)明一種推挽變換器過(guò)流保護(hù)電路的具體實(shí)施方式
，如圖I至4所示，包括推挽電路4，用于產(chǎn)生推挽電路4的開關(guān)管的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的第一驅(qū)動(dòng)電路2和第二驅(qū)動(dòng)電路3，還包括過(guò)流檢測(cè)電路I，所述過(guò)流檢測(cè)電路I測(cè)得推挽電路4的開關(guān)管輸出兩端的電壓信號(hào)過(guò)壓時(shí)封鎖對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電路。在電路工作過(guò)程中，由過(guò)流檢測(cè)電路I獲取推挽變換器中開關(guān)管兩端的電壓信號(hào)，并根據(jù)該電壓信號(hào)產(chǎn)生有效/無(wú)效的過(guò)流保護(hù)信號(hào)SD ;并且過(guò)流保護(hù)信號(hào)SD在有效時(shí)封鎖第一驅(qū)動(dòng)電路2和第二驅(qū)動(dòng)電路3使其無(wú)法產(chǎn)生有效的驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)推挽電路4的開關(guān)管，從而保護(hù)變換器不受損壞。與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明無(wú)需對(duì)輸入電流進(jìn)行采樣，即無(wú)需采用電流互感器，簡(jiǎn)化了變換器的線路，減少了元件的使用，減少了推挽變換器輸入側(cè)兩繞組線路不對(duì)稱的可能性，使變壓器不易偏磁。同時(shí)大大降低了成本，便于實(shí)施。本實(shí)施例中，所述的過(guò)流檢測(cè)電路I包括由電容Cl和與電容Cl串接的二極管Dl形成的嵌位電路，電容Cl的一端與低電平連接，另一端與二極管Dl的陽(yáng)極連接，所述二極管Dl的陰極同時(shí)獲取推挽電路4的兩個(gè)開關(guān)管的電壓信號(hào)￥03_八和VDS_B，從而使電容Cl兩端電壓與推挽電路4中導(dǎo)通的開關(guān)管的電壓保持一致；所述的過(guò)流檢測(cè)電路I還包括由電容Cl的電壓控制導(dǎo)通或者斷開的開關(guān)管Q8，所述開關(guān)管輸出過(guò)流保護(hù)信號(hào)SD。其中，開關(guān)管Q8為三極管Q8，所述三極管Q8的集電極輸出過(guò)流保護(hù)信號(hào)SD，所述三極管Q8的發(fā)射極接低電平，所述三極管Q8的基極經(jīng)瞬態(tài)抑制二極管ZDl與電容Cl的一端連接，所述電容Cl的另一端接低電平。進(jìn)一步的，所述電容Cl的電容值為100PF。在本實(shí)施例中，所述電容Cl并聯(lián)有開關(guān)管Q7，所述開關(guān)管Q7的控制端同時(shí)與第一驅(qū)動(dòng)電路2的控制信號(hào)PWM_A、第二驅(qū)動(dòng)電路3的控制信號(hào)PWM_B和過(guò)流保護(hù)信號(hào)SD連接。所述開關(guān)管Q7為2N7002L型開關(guān)管。在本實(shí)施例中，推挽電路4包括開關(guān)管Q41和開關(guān)管Q42，所述開關(guān)管Q41和開關(guān)管Q42分別由第一驅(qū)動(dòng)電路2和第二驅(qū)動(dòng)電路3輸出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)0UT_A、0UT_B控制導(dǎo)通/斷開，開關(guān)管Q41的一個(gè)輸出端接低電平，另一個(gè)輸出端經(jīng)二極管D41、D42和生態(tài)二極管ZD41后輸出電壓信號(hào)VDS_A，開關(guān)管Q42的一個(gè)輸出端接低電平，另一個(gè)輸出端經(jīng)二極管D4UD43和生態(tài)二極管ZD42后輸出電壓信號(hào)VDS_B。在推挽變換器工作時(shí)，推挽電路4的開關(guān)管Q41和開關(guān)管Q42交替導(dǎo)通，如圖2和 圖4所示，電容Cl上的電壓被電壓信號(hào)VDS_A與VDS_B電壓信號(hào)嵌位，當(dāng)推挽電路4 一次側(cè)電流上升時(shí)，其對(duì)應(yīng)的開關(guān)管Q41或Q42上產(chǎn)生的電壓隨之升高，導(dǎo)致VDS_A或VDS_B相應(yīng)升高，則電容Cl上得到的電壓也隨之升高；當(dāng)此電壓足夠高至使三極管Q8導(dǎo)通時(shí)，則拉低SD信號(hào)，產(chǎn)生一個(gè)有效的過(guò)流保護(hù)信號(hào)SD，封鎖第一驅(qū)動(dòng)電路2和第二驅(qū)動(dòng)電路3使其無(wú)法產(chǎn)生有效的驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)推挽電路4的開關(guān)管從而起到過(guò)流保護(hù)的目的。例如，當(dāng)Q41開通，而Q42關(guān)斷時(shí)，電容Cl上的電壓二極管Dl，二極管D41，二極管D42，瞬態(tài)二極管ZD41，和開關(guān)管Q41被嵌位。如果此時(shí)Q41中流過(guò)過(guò)大的電流導(dǎo)致Q41的導(dǎo)通壓降升高超過(guò)限值，則電容Cl上的電壓升高超過(guò)限值而觸發(fā)三極管Q8，產(chǎn)生有效的過(guò)流保護(hù)信號(hào)SD。此外，由于推挽電路4正常工作時(shí)，第一驅(qū)動(dòng)電路2的控制信號(hào)PWM_A和第二驅(qū)動(dòng)電路3的控制信號(hào)PWM_B會(huì)存在一定的死區(qū)時(shí)間。當(dāng)處于死區(qū)時(shí)間內(nèi)，P第一驅(qū)動(dòng)電路2的控制信號(hào)PWM_A和第二驅(qū)動(dòng)電路3的控制信號(hào)PWM_B同時(shí)為高電平，并且當(dāng)此時(shí)過(guò)流檢測(cè)電路I未動(dòng)作過(guò)流保護(hù)信號(hào)SD也處于高電平。這種情況下，開關(guān)管Q7將導(dǎo)通，從而將電容Cl上的電壓清零。而當(dāng)過(guò)流檢測(cè)電路I動(dòng)作后，過(guò)流保護(hù)信號(hào)SD被拉低，開關(guān)管Q7的驅(qū)動(dòng)會(huì)一直被拉低，從而使電容Cl上的電壓維持高電壓的狀態(tài)以封鎖驅(qū)動(dòng)電路。所述第一驅(qū)動(dòng)電路2包括由外部輸入的第一驅(qū)動(dòng)電路2的控制信號(hào)PWM_A控制導(dǎo)通/截止的開關(guān)管Q1，還包括輸出端串聯(lián)于高電平與低電平之間的開關(guān)管Q2和開關(guān)管Q3，所述開關(guān)管Ql的一輸出端接低電平，另一輸出端接開關(guān)管Q2的控制端、開關(guān)管Q3的控制端以及二極管Dl的陽(yáng)極，所述二極管Dl的陰極連接過(guò)流保護(hù)信號(hào)SD，所述開關(guān)管Q2和開關(guān)管Q3的連接端輸出推挽電路4的驅(qū)動(dòng)信號(hào)0UT_A ；
如圖3所示，所述的第二驅(qū)動(dòng)電路3包括由外部輸入的第二驅(qū)動(dòng)電路3的控制信號(hào)PWM.B控制導(dǎo)通/截止的開關(guān)管Q4，還包括輸出端串聯(lián)于高電平與低電平之間開關(guān)管Q5和開關(guān)管Q6，所述開關(guān)管Ql的一輸出端接低電平，另一輸出端接開關(guān)管Q5的控制端、開關(guān)管Q6的控制端以及二極管D3的陽(yáng)極，所述二極管D3的陰極連接過(guò)流保護(hù)信號(hào)SD，所述開關(guān)管Q5和開關(guān)管Q6的連接端輸出推挽電路4的驅(qū)動(dòng)信號(hào)0UT_B。對(duì)于第一驅(qū)動(dòng)電路2當(dāng)輸入的過(guò)流保護(hù)信號(hào)SD為高，即過(guò)流保護(hù)信號(hào)SD無(wú)效時(shí)，當(dāng)控制信號(hào)PWM_A為低時(shí)，開關(guān)管Ql截止，開關(guān)管Q2和開關(guān)管Q3的控制端獲得高電平，開關(guān)管Q2導(dǎo)通，開關(guān)管Q3截止，第一驅(qū)動(dòng)電路2輸出高電平(即有效)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)；當(dāng)控制信號(hào)PWM_B為低時(shí)，開關(guān)管Ql導(dǎo)通，開關(guān)管Q2和開關(guān)管Q3的控制端獲得低電平，開關(guān)管Q2截止，開關(guān)管Q3導(dǎo)通，第一驅(qū)動(dòng)電路2輸出低電平(即無(wú)效)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)；當(dāng)過(guò)流保護(hù)信號(hào)SD為高，即過(guò)流保護(hù)信號(hào)SD有效時(shí)，無(wú)論控制信號(hào)PWM_A為高電平或者低電平，開關(guān)管Q2和開關(guān)管Q3的控制端均獲得低電平，第一驅(qū)動(dòng)電路2輸出低電平(即無(wú)效)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)；因此第一驅(qū)動(dòng)電路2的真值表如下
權(quán)利要求
1.一種推挽變換器過(guò)流保護(hù)電路，包括推挽電路(4)，用于產(chǎn)生推挽電路(4)的開關(guān)管的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的第一驅(qū)動(dòng)電路(2)和第二驅(qū)動(dòng)電路(3)，其特征在于還包括過(guò)流檢測(cè)電路(I)，所述過(guò)流檢測(cè)電路(I)測(cè)得推挽電路(4)的開關(guān)管輸出兩端的電壓信號(hào)過(guò)壓時(shí)封鎖對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電路。
2.如權(quán)利要求I所述的ー種推挽變換器過(guò)流保護(hù)電路，其特征在于所述的過(guò)流檢測(cè)電路(I)包括由電容Cl和與電容Cl串接的ニ極管Dl形成的嵌位電路，所述嵌位電路使電容Cl兩端電壓與推挽電路(4)中導(dǎo)通的開關(guān)管的電壓保持一致；所述的過(guò)流檢測(cè)電路(I)還包括由電容Cl的電壓控制導(dǎo)通或者斷開的開關(guān)管Q8，所述開關(guān)管輸出過(guò)流保護(hù)信號(hào)SD。
3.如權(quán)利要求2所述的ー種推挽變換器過(guò)流保護(hù)電路，其特征在于所述電容Cl并聯(lián)有開關(guān)管Q7，所述開關(guān)管Q7的控制端同時(shí)與第一驅(qū)動(dòng)電路(2)的控制信號(hào)PWM_A、第二驅(qū)動(dòng)電路(3)的控制信號(hào)PWM_B和過(guò)流保護(hù)信號(hào)SD連接。
4.如權(quán)利要求2所述的ー種推挽變換器過(guò)流保護(hù)電路，其特征在于所述開關(guān)管Q8為三極管Q8，所述三極管Q8的集電極輸出過(guò)流保護(hù)信號(hào)SD，所述三極管Q8的發(fā)射極接低電平，所述三極管Q8的基極與電容Cl的一端連接，所述電容Cl的另一端接低電平。
5.如權(quán)利要求I所述的ー種推挽變換器過(guò)流保護(hù)電路，其特征在于所述的過(guò)流保護(hù)信號(hào)SD是低電平信號(hào),所述第一驅(qū)動(dòng)電路(2)包括由外部輸入的第一驅(qū)動(dòng)電路(2)的控制信號(hào)PWM_A控制導(dǎo)通/截止的開關(guān)管Q1，還包括輸出端串聯(lián)于高電平與低電平之間的開關(guān)管Q2和開關(guān)管Q3，所述開關(guān)管Ql的ー輸出端接低電平，另ー輸出端接開關(guān)管Q2的控制端、開關(guān)管Q3的控制端以及ニ極管Dl的陽(yáng)極，所述ニ極管Dl的陰極連接過(guò)流保護(hù)信號(hào)SD，所述開關(guān)管Q2和開關(guān)管Q3的連接端輸出推挽電路(4)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)OUT_A ； 所述的第二驅(qū)動(dòng)電路(3)包括由外部輸入的第二驅(qū)動(dòng)電路(3)的控制信號(hào)PWM_B控制導(dǎo)通/截止的開關(guān)管Q4，還包括輸出端串聯(lián)于高電平與低電平之間開關(guān)管Q5和開關(guān)管Q6，所述開關(guān)管Ql的ー輸出端接低電平，另ー輸出端接開關(guān)管Q5的控制端、開關(guān)管Q6的控制端以及ニ極管D3的陽(yáng)極，所述ニ極管D3的陰極連接過(guò)流保護(hù)信號(hào)SD，所述開關(guān)管Q5和開關(guān)管Q6的連接端輸出推挽電路(4)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)OUT_B。
全文摘要
本發(fā)明涉及推挽變換器技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種推挽變換器過(guò)流保護(hù)電路。其結(jié)構(gòu)包括推挽電路，用于產(chǎn)生推挽電路的開關(guān)管的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的第一驅(qū)動(dòng)電路和第二驅(qū)動(dòng)電路，還包括過(guò)流檢測(cè)電路，所述過(guò)流檢測(cè)電路測(cè)得推挽電路的開關(guān)管輸出兩端的電壓信號(hào)過(guò)壓時(shí)封鎖對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電路。與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明無(wú)需對(duì)輸入電流進(jìn)行采樣，即無(wú)需采用電流互感器，簡(jiǎn)化了變換器的線路，減少了元件的使用，減少了推挽變換器輸入側(cè)兩繞組線路不對(duì)稱的可能性，使變壓器不易偏磁。
文檔編號(hào)H02H7/12GK102868143SQ20121038619
公開日2013年1月9日 申請(qǐng)日期2012年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月12日
發(fā)明者方曉云 申請(qǐng)人:廣東易事特電源股份有限公司