一種電動三輪車充電器igbt過流保護電路的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于電動三輪車技術領域，特別涉及一種電動三輪車充電器IGBT過流保護電路。
【背景技術】
[0002]目前電動三輪車已成為我國最廣泛使用的環(huán)保交通工具，如何又快又的好完成充電顯得極為重要，這就需要有著保證電動三輪車蓄電池安全和可靠的充電方法。
[0003]目前大部分充電電路采用電動三輪車蓄電池設備進行充電，其充電電路設置得較為簡單，充電過程極其單一，充電電流較小，充電效率很低。導致出現(xiàn)這些問題的主要原因是電動三輪車充電器的檢測與保護電路的保護動作不足夠穩(wěn)定可靠；不能在提高充電器充電效率的同時自動對充電過程中發(fā)生的各種意外情況進行靈敏迅速地保護，例如瞬時沖擊電流、電路過電流、電路過電壓、充電器溫度上升太快等意外因素；所以在不顯著增加成本的情況下，提升充電器的保護電路技術對于電動三輪車充電器而言是至關重要的。
[0004]電動三輪車充電器發(fā)生過電流時，容易使IGBT的柵極失去控制，發(fā)生擎住效應，此時柵極的關斷信號失效，集電極電流過大使IGBT損壞。而短路是最嚴重的過電流故障，在發(fā)生短路的情況下，電流很快能達到額定電流的4-5倍，此時必須盡快地關閉器件，否則器件將很快損壞。
[0005]在一般的大功率開關電路設計中使用電阻檢測IGBT的發(fā)射極的過電流，當發(fā)生過電流時關斷驅動IGBT的PWM信號，實現(xiàn)保護IGBT與主電路的目的。電阻用于檢測IGBT發(fā)射極的電流。當負載過流或電路發(fā)生短路時，IGBT發(fā)射極電流增大，電阻上的電壓升高，經(jīng)電容C濾波后輸入UC3842的引腳3超過IV的電壓信號，關閉PWM驅動信號；進而限制電容C的充電電流。
[0006]但是此種IGBT過流保護電路的不足之處在于:
[0007]I)電流檢測電路結構簡單，可靠性不高，例如柵極驅動信號開關頻率過快導致高電壓變動率，進而引起發(fā)射極過電流導致檢測電路誤觸發(fā)驅動信號關斷。
[0008]2)對輸入IGBT器件的柵極驅動信號缺少信號調(diào)理電路，IGBT器件本身也缺乏必要的保護措施。
[0009]3)檢測電路與主電路之間沒有電氣隔離措施，易影響芯片正常工作。
[0010]因此，電動三輪車技術領域急需一種電動三輪車充電器IGBT過流保護電路，利用IGBT發(fā)生過電流時，集電極一發(fā)射極之間的電壓會隨著集電極發(fā)射極電流變大而線性增加的特性，檢測電壓值進而判斷IGBT是否處于過流狀態(tài)，提升了檢測電路的可靠性，不會產(chǎn)生誤判現(xiàn)象，從而保證了電池和充電器內(nèi)部電路器件的可靠使用壽命，具有非常大的實用價值和現(xiàn)實意義。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0011]本實用新型提供了一種電動三輪車充電器IGBT過流保護電路，技術方案如下:
[0012]一種電動三輪車充電器IGBT過流保護電路，包括:絕緣柵雙極型晶體管IGBT、第一二極管、光電親合器、集成雙運算放大器和開關電源芯片；
[0013]絕緣柵雙極型晶體管IGBT，一端接地，一端與第一二極管陽極相連接，另一端與開關電源芯片相連接；
[0014]光電親合器，一端通過串聯(lián)一個第一電阻接地，一端通過一個第二電阻與輸入電壓相連接，一端通過一個第三電阻與基準電壓5V輸入端相連接，一端通過第四電阻、第五電阻連接到開關電源芯片上；
[0015]集成運算放大器，正向輸入端連接到光電耦合器和第四電阻之間，反向輸入端通過2個第六電阻分壓后，一端連接到基準電壓5V輸入端，另一端連接到第四電阻和第五電阻之間，輸出端與第七電阻相連接；
[0016]第七電阻，與第五電阻并聯(lián)后連接到開關電源芯片上。
[0017]如上所述的一種電動三輪車充電器IGBT過流保護電路，其中，還包括:調(diào)理電路，由第二二極管和第八電阻組成，第二二極管與第八電阻并聯(lián)后一端連接到絕緣柵雙極型晶體管IGBT上，另一端與開關電源芯片相連接。
[0018]如上所述的一種電動三輪車充電器IGBT過流保護電路，其中，還包括:保護電路，為雙向穩(wěn)壓二極管，一端連接到第八電阻與絕緣柵雙極型晶體管IGBT之間，另一端連接到絕緣柵雙極型晶體管IGBT與接地端之間。
[0019]如上所述的一種電動三輪車充電器IGBT過流保護電路，其中，集成雙運算放大器的型號為LM358。
[0020]如上所述的一種電動三輪車充電器IGBT過流保護電路，其中，光電耦合器的型號為 TPL521。
[0021]如上所述的一種電動三輪車充電器IGBT過流保護電路，其中，開關電源芯片的型號為 UC3842。
[0022]本實用新型的有益效果:
[0023]1、本實用新型在電路中增加光電耦合器和集成雙運算放大器，進而利用IGBT發(fā)生過電流時，集電極一發(fā)射極之間的電壓會隨著集電極發(fā)射極電流變大而線性增加的特性，檢測出電壓值，判斷出IGBT是否處于過流狀態(tài)，提升了檢測電路的可靠性。
[0024]2、本實用新型的開關電源芯片采用UC3842芯片，因為其具有單端輸出，能夠直接驅動單端反激式電動三輪車充電器的功率半導器，內(nèi)部包含PWM鎖存器，能夠實現(xiàn)逐個脈沖電流控制的作用，更加安全、可靠，操作更加容易，同時保證了充電效率。
[0025]3、由于IGBT的耐過流能力與耐過壓能力較差，一旦出現(xiàn)意外就會損壞。為此，必須對IGBT進行相關保護，本實用新型在UC3842引腳6控制的柵極輸入端串入電阻r3與二極管Dl并聯(lián)電路，電阻r3起到限制驅動電流的作用。IGBT正偏開通時，二極管Dl處于反偏；IGBT反偏關斷時，二極管Dl導通使柵極保持在低電位加速關斷，有效的防止了 IGBT的損害，提高IGBT的使用壽命。
[0026]4、本實用新型在IGBT柵極與源極之間并聯(lián)雙向穩(wěn)壓二極管，防止驅動信號或者高電壓變動率產(chǎn)生的過電壓擊穿柵-源極，導致IGBT損壞，提高IGBT的使用壽命。
【附圖說明】
[0027]下面結合附圖和【具體實施方式】來詳細說明本實用新型:
[0028]圖1是本實用新型一種電動三輪車充電器IGBT過流保護電路實施例1的電路圖。
[0029]圖2是本實用新型一種電動三輪車充電器IGBT過流保護電路實施例2的電路圖。
【具體實施方式】
[0030]為了使本實用新型技術實現(xiàn)的措施、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體圖示，進一步闡述本實用新型。
[0031]實施例1:
[0032]圖1是本實用新型一種電動三輪車充電器IGBT過流保護電路實施I的電路圖。
[0033]如圖1所示，一種電動三輪車充電器IGBT過流保護電路，包括:絕緣柵雙極型晶體管IGBT、第一二極管D1、光電耦合器1、集成雙運算放大器2和開關電源芯片3 ;絕緣柵雙極型晶體管IGBT，一端接地，一端與第一二極管Dl陽極相連接，另一端與開關電源芯片3相連接；光電耦合器1，一端通過串聯(lián)一個第一電阻Rl接地，一端通過一個第二電阻R2與輸入電壓相連接，一端通過一個第三電阻R3與基準電壓5V輸入端相連接，一端通過第四電阻R4、第五電阻r2連接到開關電源芯片3上；集成運算放大器2，正向輸入端連接到光電耦合器I和第四電阻R4之間，反向輸入端通過2個第六電阻R5、R6分壓后，一端連接到基準電壓5V輸入端，另一端連接到第四電阻R4和第五電阻r2之間，輸出端與第七電阻rl相連接；第七電阻rl，