專利名稱：一種不間斷電源控制信號(hào)互鎖保護(hù)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電源技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種不間斷電源PWM控制信號(hào)是否為互鎖 信號(hào)的保護(hù)電路。
背景技術(shù)：
在UPS (Uninterruptible Power Supply不間斷電源)、逆變器、變頻器的主電路 中，變換器橋臂中的兩個(gè)IGBTansulated Gate Bipolar ^Transistor絕緣柵雙極性晶體 管)單元，其PWM信號(hào)目前基本都是由DSP/MCU等直接發(fā)出，DSP可能會(huì)因芯片工作電源的 不穩(wěn)定或干擾等因素，導(dǎo)致程式軟件運(yùn)行錯(cuò)誤或紊亂、控制信號(hào)錯(cuò)發(fā)等隱患存在，造成橋臂 中的兩個(gè)IGBT同時(shí)導(dǎo)通，從而導(dǎo)致此橋臂將母線短路，形成很大的短路電流，造成IGBT炸 毀，機(jī)器損壞。為避免因控制的錯(cuò)誤導(dǎo)致IGBT直通炸毀，橋臂驅(qū)動(dòng)控制的互鎖就顯得非常 重要。
目前防止IGBT上下橋臂直通的保護(hù)多采用是檢測IGBT的電流或管壓降等方式為 手段，盡管針對(duì)IGBT的各種保護(hù)措施很多，但很少對(duì)DSP等控制芯片發(fā)出的控制信號(hào)受影 響導(dǎo)致控制信號(hào)錯(cuò)誤等有所關(guān)注，很多時(shí)候仍舊無法徹底避免變換器發(fā)生橋臂直通的可能 性。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于避免現(xiàn)有技術(shù)中的控制信號(hào)的不足之處而提供一種不間斷電 源控制信號(hào)互鎖保護(hù)電路，保護(hù)IGBT等不因信號(hào)的誤發(fā)而導(dǎo)致IGBT損壞。
本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)措施實(shí)現(xiàn)。
包括PWM信號(hào)檢波電路、互鎖信號(hào)判斷電路和PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)封鎖電路、故障信號(hào)消 失自恢復(fù)電路；所述？麗信號(hào)檢波電路包括雙輸入與非門施密特觸發(fā)器冊(cè)0、冊(cè)4、電阻1 97、1 99、1 101、 R98、RlOO和R102 ；所述互鎖信號(hào)判斷電路包括觸發(fā)器U9B、U9C、U10、二極管D13、電阻 R107 ；PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)封鎖電路包括D14、三極管Q10、電阻R108 ；所述故障信號(hào)消失自恢復(fù)電 路包括雙輸入與非門施密特觸發(fā)器U8A、U8C和U8D、電阻R103、UlO ；R97、R99 和 RlOl 并聯(lián)，R97、R99 和 RlOl 的一個(gè)公共端接+ 12V，R97、R99 和 RlOl 的另 一個(gè)公共端接控制芯片送出的上橋臂信號(hào)INV. PWM2+和U9D的輸入端，U9D的輸出端接U9B 的一個(gè)輸入端和U8C的輸入端；R98、RlOO 和 R102 并聯(lián)，R98、RlOO 和 R102 的一個(gè)公共端接+ 12V, R98、RlOO 和 R102 的另一個(gè)公共端接控制芯片送出的下橋臂信號(hào)INV. PWM2-和U9A的輸入端，U9A的輸出端接 U9B的另一個(gè)輸入端和U8D的輸入端；U9B的輸出端接U9C的輸入端，U9C的輸出端接D13 的正極，D13的負(fù)極接UlO的RESET端和R107的一端；U8C的輸出端和U8D的輸出端分別接U8A的兩個(gè)輸入端，U8A的輸出端接R103的一端， R103的另一端接UlO的CLK端；R107的另一端接電路電壓參考點(diǎn)GND ；UlO的SET端接電路電壓參考點(diǎn)GND，UlO的 β端接D14的正極，D14的負(fù)極接R108的一端，R108的另一端接QlO的基極，QlO的發(fā)射極 接 GND。
U9A、U9B、U9C、U9D、U8A、U8C、U8D 為 14093。
UlO 為 CD4013。
D13 和 D14 為 1N4148WSM。
QlO 為 4401SM。
本發(fā)明對(duì)IGBT上下橋臂控制信號(hào)的是否互鎖進(jìn)行監(jiān)測，因某種因素導(dǎo)致控制信 號(hào)錯(cuò)誤，出現(xiàn)上下橋臂存在共同導(dǎo)通的邏輯時(shí)，立即封鎖驅(qū)動(dòng)信號(hào)，防止IGBT出現(xiàn)上下直 通，短路保護(hù)不及時(shí)而損壞IGBT，達(dá)到對(duì)IGBT橋臂直通時(shí)實(shí)現(xiàn)超前的監(jiān)測和保護(hù)，可靠的 解決了 IGBT控制信號(hào)同為高時(shí)，IGBT上下橋臂出現(xiàn)共同導(dǎo)通的可能，并且實(shí)現(xiàn)逐波監(jiān)測和 故障消除后的自動(dòng)復(fù)位功能，保證不會(huì)因?yàn)榭刂菩盘?hào)的誤動(dòng)作而導(dǎo)致IGBT損壞，且不會(huì)影 響信號(hào)恢復(fù)正常時(shí)的邏輯工作狀態(tài)，無需人為的重新關(guān)機(jī)或復(fù)位。


利用附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明，但附圖中的內(nèi)容不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的任何限制。
圖1是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的電路圖。
具體實(shí)施方式
結(jié)合以下實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
本發(fā)明的不間斷電源控制信號(hào)互鎖保護(hù)電路的一個(gè)實(shí)施例如圖1所示，包括復(fù)位 電路、互鎖電路和恢復(fù)電路；所述？麗信號(hào)檢波電路包括雙輸入與非門施密特觸發(fā)器冊(cè)0、冊(cè)4、電阻1 97、1 99、1 101、 R98、RlOO和R102 ；所述互鎖信號(hào)判斷電路包括觸發(fā)器U9B、U9C、U10、二極管D13、電阻 R107 ；PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)封鎖電路包括D14、三極管Q10、電阻R108 ；所述故障信號(hào)消失自恢復(fù)電 路包括雙輸入與非門施密特觸發(fā)器U8A、U8C和U8D、電阻R103、UlO ；R97、R99 和 RlOl 并聯(lián)，R97、R99 和 RlOl 的一個(gè)公共端接+ 12V, R97、R99 和 RlOl 的另 一個(gè)公共端接控制芯片送出的上橋臂信號(hào)INV. PWM2+和U9D的輸入端，U9D的輸出端接U9B 的一個(gè)輸入端和U8C的輸入端；R98、RlOO 和 R102 并聯(lián)，R98、RlOO 和 R102 的一個(gè)公共端接+ 12V, R98、RlOO 和 R102 的另一個(gè)公共端接控制芯片送出的下橋臂信號(hào)INV. PWM2-和U9A的輸入端，U9A的輸出端接 U9B的另一個(gè)輸入端和U8D的輸入端；U9B的輸出端接U9C的輸入端，U9C的輸出端接D13 的正極，D13的負(fù)極接UlO的RESET端和R107的一端；U8C的輸出端和U8D的輸出端分別接U8A的兩個(gè)輸入端，U8A的輸出端接R103的一端， R103的另一端接UlO的CLK端；R107的另一端接電路電壓參考點(diǎn)GND ；UlO的SET端接電路電壓參考點(diǎn)GND，UlO的β端接D14的正極，D14的負(fù)極接R108的一端，R108的另一端接QlO的基極，QlO的發(fā)射極接 GND。
U9A、U9B、U9C、U9D、U8A、U8C、U8D 為 14093。
UlO 為 CD4013。
D13 和 D14 為 1N4148WSM。
QlO 為 4401SM。
本發(fā)明的工作原理如圖1，由控制芯片IC送出的上下橋臂信號(hào)INV. PWM2+和INV. PWM2-分別到雙輸入與非門施密特觸發(fā)器4093元件U9:D、U9A，經(jīng)反相放大后輸出PWM2+ 和PWM2-的上下橋臂驅(qū)動(dòng)信號(hào)，PWM2+和PWM2-為高電平時(shí)，對(duì)應(yīng)的IGBT上下橋臂導(dǎo)通， P麗2+和P麗2-為低電平時(shí)，對(duì)應(yīng)的IGBT上下橋臂關(guān)斷。P麗2+和P麗2-被引入至U9:B、 U9: C，最終輸入至D觸發(fā)器4013的RESET端，4013接成D觸發(fā)器模式。當(dāng)出現(xiàn)上下橋臂控制信號(hào)均為高電平的錯(cuò)誤信號(hào)時(shí)，4013的R端為高電平，4013復(fù)位，§端輸出高電平，QlO導(dǎo)通。輸出PWM20FF低電平信號(hào)強(qiáng)行關(guān)閉PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)，IGBT不導(dǎo)通。當(dāng)控制信號(hào)恢復(fù)正常時(shí)，若不對(duì)復(fù)位的4013重新觸發(fā)，4013的g端將一直輸出高電平，PWM信號(hào)將始終被鉗位，無法正常工作，IGBT無信號(hào)觸發(fā)驅(qū)動(dòng)，IGBT被強(qiáng)行關(guān)閉。而包括U8C、U8D、U8A的恢復(fù)電路 則實(shí)現(xiàn)故障消除后的恢復(fù)電路，一旦控制信號(hào)恢復(fù)正常，U8A將由低電平翻轉(zhuǎn)為高電平，利 用翻轉(zhuǎn)時(shí)的上升沿觸發(fā)4013的CLK時(shí)鐘輸入端，g恢復(fù)為低電平，PWM控制信號(hào)封鎖解除，IGBT組成的逆變器正常工作，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)PWM控制信號(hào)的逐波檢測，保證IGBT的正常工作。
最后應(yīng)當(dāng)說明的是，以上實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對(duì)本發(fā)明保護(hù) 范圍的限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理 解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的實(shí)質(zhì)和 范圍。
權(quán)利要求
1.一種不間斷電源控制信號(hào)互鎖保護(hù)電路，其特征在于包括PWM信號(hào)檢波電路、互鎖 信號(hào)判斷電路和PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)封鎖電路、故障信號(hào)消失自恢復(fù)電路；所述？麗信號(hào)檢波電路包括雙輸入與非門施密特觸發(fā)器冊(cè)0、冊(cè)4、電阻1 97、1 99、1 101、 R98、RlOO和R102 ；所述互鎖信號(hào)判斷電路包括觸發(fā)器U9B、U9C、U10、二極管D13、電阻 R107 ；PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)封鎖電路包括D14、三極管Q10、電阻R108 ；所述故障信號(hào)消失自恢復(fù)電 路包括雙輸入與非門施密特觸發(fā)器U8A、U8C和U8D、電阻R103、UlO ；R97、R99 和 RlOl 并聯(lián)，R97、R99 和 RlOl 的一個(gè)公共端接+ 12V，R97、R99 和 RlOl 的另 一個(gè)公共端接控制芯片送出的上橋臂PWM信號(hào)INV. PWM2+和U9D的輸入端，U9D的輸出端 接U9B的一個(gè)輸入端和U8C的輸入端；R98、RlOO 和 R102 并聯(lián)，R98、RlOO 和 R102 的一個(gè)公共端接+ 12V, R98、RlOO 和 R102 的另一個(gè)公共端接控制芯片送出的下橋臂PWM信號(hào)INV. PWM2-和U9A的輸入端，U9A的輸 出端接U9B的另一個(gè)輸入端和U8D的輸入端；U9B的輸出端接U9C的輸入端，U9C的輸出端 接D13的正極，D13的負(fù)極接UlO的RESET端和R107的一端；U8C的輸出端和U8D的輸出端分別接U8A的兩個(gè)輸入端，U8A的輸出端接R103的一端， R103的另一端接UlO的CLK端；R107的另一端接電路電壓參考點(diǎn)GND ；UlO的SET端接電路電壓參考點(diǎn)GND，UlO的g端接D14的正極，D14的負(fù)極接R108的一端，R108的另一端接QlO的基極，QlO的發(fā)射極 接 GND。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的不間斷電源PWM控制信號(hào)互鎖保護(hù)電路，其特征在于U9A、 U9B、U9C、U9D、U8A、U8C、U8D 為 4093。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的不間斷電源PWM控制信號(hào)互鎖保護(hù)電路，其特征在于U10為 CD4013。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的不間斷電源控制信號(hào)互鎖保護(hù)電路，其特征在于D13和D14 為 1N4148WSM。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的不間斷電源控制信號(hào)互鎖保護(hù)電路，其特征在于Q10為 4401SM。
全文摘要
一種不間斷電源控制信號(hào)互鎖保護(hù)電路，包括PWM信號(hào)檢波電路、互鎖信號(hào)判斷電路和PWM驅(qū)動(dòng)信號(hào)封鎖電路、故障信號(hào)消失自恢復(fù)電路；本發(fā)明對(duì)IGBT上下橋臂控制信號(hào)的是否互鎖進(jìn)行監(jiān)測，因某種因素導(dǎo)致控制信號(hào)錯(cuò)誤，出現(xiàn)上下橋臂存在共同導(dǎo)通的邏輯時(shí)，立即封鎖驅(qū)動(dòng)信號(hào)，防止IGBT出現(xiàn)上下直通，短路保護(hù)不及時(shí)而損壞IGBT，達(dá)到對(duì)IGBT橋臂直通超前的保護(hù)監(jiān)測，可靠的解決了IGBT控制信號(hào)同為高時(shí)，IGBT上下橋臂出現(xiàn)共同導(dǎo)通的可能，并且實(shí)現(xiàn)逐波監(jiān)測和故障消除后的自動(dòng)復(fù)位功能，保證不會(huì)因?yàn)榭刂菩盘?hào)的誤動(dòng)作而導(dǎo)致IGBT損壞，且不會(huì)影響信號(hào)恢復(fù)正常時(shí)的邏輯工作狀態(tài)，無需人為的重新關(guān)機(jī)或復(fù)位。
文檔編號(hào)H02H7/20GK102035192SQ20101060897
公開日2011年4月27日 申請(qǐng)日期2010年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月28日
發(fā)明者戴寶鋒 申請(qǐng)人:易事特電力系統(tǒng)技術(shù)有限公司