專利名稱：交流供電回路的限流保護電路的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及電エ領域的限流保護電路，特別是涉及ー種交流供電回路的限流保護電路。
背景技術：
一般，民用電的過電流保護方法體現(xiàn)在斷路器(空開)上，其保護形式有對配電入ロ設置防雷、保險，或是基于電磁互感裝置對電流測量后整定，進而動作開關裝置來實現(xiàn)保護。防雷是系統(tǒng)設置的很有效的過電流方式，只針對雷擊浪涌電流并通過被動元件 (材料)進行保護，保護能力有限；保險絲采用過流自動熔斷，從而起到斷開電路的目的，手段被動，想恢復需再手動；很多開關通過過電流勵磁裝置動作斷路器，還有通過線圈感應電流值并進行整定保護，比如漏電保護器、浪涌電流保護器、電磁式空開等。再恢復時都需要手動，控制手段落后，限制了使用范圍。未來對電路過流保護的需求，尤其在設備內(nèi)部需要設置自動保護的情況下的限流保護技術亟待開發(fā)。
發(fā)明內(nèi)容針對現(xiàn)有技術中過電流保護中結(jié)構的不足，本發(fā)明的目的是提供ー種交流供電回路的限流保護電路，能實現(xiàn)限流值連續(xù)可調(diào)，以利于準確、安全的控制電路的關斷。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術方案是提供ー種交流供電回路的限流保護電路，該限流保護電路通過入口 A和出口 B串聯(lián)在需要保護的交流供電回路里，其中所述限流保護電路包括有相互連接的與開關拓撲電路相連的電流信號電路、比較控制電路以及驅(qū)動電路。所述開關拓撲電路包括有兩個可逆導絕緣柵門極晶體管IGBT，兩個可逆導絕緣柵門極晶體管IGBT的陽極分別同所述電路的入口 A和出ロ B相連，兩個可逆導絕緣柵門極晶體管IGBT的陰極共同相連，形成中間點RGND，中間點RGND同時與電源地GND相連；兩個可逆導絕緣柵門極晶體管IGBT的門極分別通過一個電阻和中間點RGND相連，同時還分別通過ー個電阻與驅(qū)動電路相連。所述電流信號電路包括有兩個穩(wěn)壓ニ極管，ニ穩(wěn)壓ニ極管的陽極分別相連接于開關電路的中間點RGND，ニ穩(wěn)壓ニ極管的陰極分別通過一個電阻連接到所述電路的入口 A和出口 B，同時還分別通過一個電阻與比較控制電路相連接。所述比較控制電路包括有兩個運算放大器，運算放大器Al、運算放大器A2的同相輸入端分別通過ー個等值電阻相連于外部參考基準電壓端Vref，同時運算放大器Al、運算放大器A2的同相輸入端還分別同一個阻容并聯(lián)電路及運算放大器Al、運算放大器A2的輸出端相連，形成正反饋比較器；運算放大器Al、運算放大器A2的反相輸入端分別通過電阻接受電流信號電路的信號輸入；運算放大器Al、運算放大器A2的輸出端分別通過一個電阻同電源VCC相連。所述驅(qū)動電路是こ類互補對稱功率放大電路。本實用新型通過對IGBT兩端導通壓降經(jīng)行實時采樣，間接對主電路流過電流進行經(jīng)行監(jiān)控，把采樣信號同基準電壓進行比較，當過流時驅(qū)動IGBT關斷，從而起到限流保護的目的。電カ電子器件動作可控、靜態(tài)無觸點無電弧，控制可靠，恢復方便。

圖1是本實用新型的交流供電回路的限流保護電路結(jié)構示意圖。
具體實施方式
結(jié)合附圖對本實用新型的交流供電回路的限流保護電路結(jié)構加以說明。如圖I所示，本實用新型的交流供電回路的限流保護電路，該限流保護電路通過入口 A和出口 B串聯(lián)在需要保護的交流供電回路里，所述限流保護電路包括有相互連接的與開關拓撲電路相連的電流信號電路、比較控制電路以及驅(qū)動電路。所述驅(qū)動電路是こ類互補對稱功率放大電路。所述開關拓撲電路包括有兩個可逆導絕緣柵門極晶體管IGBT，兩個可逆導絕緣柵門極晶體管IGBT的陽極分別同所述電路的入口 A和出ロ B相連，兩個可逆導絕緣柵門極晶體管IGBT的陰極共同相連，形成中間點RGND，中間點RGND同時與電源地GND相連；兩個可逆導絕緣柵門極晶體管IGBT的門極分別通過一個電阻和中間點RGND相連，同時還分別通過ー個電阻與驅(qū)動電路相連。所述電流信號電路包括有兩個穩(wěn)壓ニ極管，ニ穩(wěn)壓ニ極管的陽極分別相連接于開關電路的中間點RGND，ニ穩(wěn)壓ニ極管的陰極分別通過一個電阻連接到所述電路的入口 A和出口 B，同時還分別通過一個電阻與比較控制電路相連接。所述比較控制電路包括有兩個運算放大器，運算放大器Al、運算放大器A2的同相輸入端分別通過ー個等值電阻相連于外部參考基準電壓端Vref，同時運算放大器Al、運算放大器A2的同相輸入端還分別同一個阻容并聯(lián)電路及運算放大器Al、運算放大器A2的輸出端相連，形成正反饋比較器；運算放大器Al、運算放大器A2的反相輸入端分別通過電阻接受電流信號電路的信號輸入；運算放大器Al、運算放大器A2的輸出端分別通過一個電阻同電源VCC相連。本實用新型的交流供電回路的限流保護電路的過流保護功能實現(xiàn)過程如下所述開關拓撲電路中的兩個可逆導絕緣柵門極晶體管IGBT的陽極分別同電路的入口 A和出口 B相連，其陰極共同相連，形成中間點RGND，中間點RGND同時電源地GND相連；兩個可逆導絕緣柵門極晶體管IGBT的門極分別通過一個電阻和中間點RGND相連，同時還分別通過電阻R5、電阻R6和驅(qū)動電路相連。所述電流信號電路中的穩(wěn)壓ニ極管DZ1、穩(wěn)壓ニ極管DZ2的陽極分別相連接于開關電路的中間點RGND，穩(wěn)壓ニ極管DZ1、穩(wěn)壓ニ極管DZ2的陰極分別通過一個電阻R1、電阻R2連接到電路的入口 A和出口 B，同時還分別通過一個電阻R13、電阻R14連接到比較控制電路。所述比較控制電路中的兩個運算放大器Al、運算放大器A2同相輸入端分別通過ー個等值電阻R15、電阻R16相連于外部參考基準電壓Vref，同時其同相輸入端還分別同一個阻容并聯(lián)電路Rl 1//C1、阻容并聯(lián)電路R12//C2和其輸出端相連，形成正反饋比較器；該兩個運算放大器Al、運算放大器A2的反相輸入端分別通過一個電阻R13、電阻R14接受電流信號電路的信號輸入；該兩個運算放大器Al、運算放大器A2的輸出端分別通過一個電阻R9、電阻RlO同電源VCC相連。所述驅(qū)動電路是こ類互補對稱功率放大電路，包括ー對NPN型和PNP型三極管組成的簡單功率放大驅(qū)動電路；即NPN型三極管Tl或三極管T2的集電極同電源VCC相連；發(fā)射極同PNP型三極管T3或三極管T4的發(fā)電極同時分別通過電阻R7、電阻R8同兩個可逆導絕緣柵門極晶體管IGBT的門極相連；PNP型三極管T3或三極管T4的集電極同電源公共地GND相連；三極管Tl和三極管T3、三極管T2以及三極管T4的基極共同相連后，通過電阻R5、電阻R6和比較控制電路運算放大器Al、運算放大器A2的輸出端相連。當控制電源VCC上電后，運算放大器Al、運算放大器A2輸出端通過電阻R9的上拉 作用輸出高電平，使驅(qū)動電路的三極管Tl、三極管T3進入飽和導通狀態(tài)，進而驅(qū)動兩個可逆導絕緣柵門極晶體管IGBT導通；正弦交流電流從A ロ流入，上半波通過ー個可逆導絕緣柵門極晶體管IGBT導電通道和另一可逆導絕緣柵門極晶體管IGBT的逆導ニ極管VD2從Bロ流出，下半波通過ー個可逆導絕緣柵門極晶體管IGBT的逆導ニ極管VDl和另一可逆導絕緣柵門極晶體管IGBT導電通道的從B ロ流出，從而正常狀態(tài)下兩個可逆導絕緣柵門極晶體管IGBT處于常開的正弦交流電流全波通道。無論在兩個可逆導絕緣柵門極晶體管IGBT導通或關斷時，兩個逆導ニ極管都不能単獨形成導電通道。當電路中流過的電流變化吋，電流入口 A點的相對電壓變化，當峰值達到一定值吋；信號電壓超過基準電壓值時使比較器輸出信號電壓接近與0，同時驅(qū)動兩個可逆導絕緣柵門極晶體管IGBT關斷，從而實現(xiàn)過流保護功能。因為兩個帶逆導ニ極管與兩個可逆導絕緣柵門極晶體管IGBT背靠背連接，同理，當電流從B ロ流入時，也可實現(xiàn)過流保護功能，這就實現(xiàn)了在交流回路的過電流保護。
權利要求1.ー種交流供電回路的限流保護電路，該限流保護電路通過入口 A和出口 B串聯(lián)在需要保護的交流供電回路里，其特征是所述限流保護電路包括有相互連接的與開關拓撲電路相連的電流信號電路、比較控制電路以及驅(qū)動電路。
2.根據(jù)權利要求I所述交流供電回路的限流保護電路，其特征是所述開關拓撲電路包括有兩個可逆導絕緣柵門極晶體管IGBT，兩個可逆導絕緣柵門極晶體管IGBT的陽極分別同所述電路的入口 A和出口 B相連，兩個可逆導絕緣柵門極晶體管IGBT的陰極共同相連，形成中間點RGND，中間點RGND同時與電源地GND相連；兩個可逆導絕緣柵門極晶體管IGBT的門極分別通過一個電阻和中間點RGND相連，同時還分別通過ー個電阻與驅(qū)動電路相連。
3.根據(jù)權利要求I所述交流供電回路的限流保護電路，其特征是所述電流信號電路包括有兩個穩(wěn)壓ニ極管，ニ穩(wěn)壓ニ極管的陽極分別相連接于開關電路的中間點RGND，ニ穩(wěn)壓ニ極管的陰極分別通過一個電阻連接到所述電路的入口 A和出ロ B，同時還分別通過一個電阻與比較控制電路相連接。
4.根據(jù)權利要求I所述交流供電回路的限流保護電路，其特征是所述比較控制電路包括有兩個運算放大器，運算放大器Al、運算放大器A2的同相輸入端分別通過ー個等值電阻相連于外部參考基準電壓端Vref，同時運算放大器Al、運算放大器A2的同相輸入端還分別同一個阻容并聯(lián)電路及運算放大器Al、運算放大器A2的輸出端相連，形成正反饋比較器；運算放大器Al、運算放大器A2的反相輸入端分別通過電阻接受電流信號電路的信號輸入；運算放大器Al、運算放大器A2的輸出端分別通過一個電阻同電源VCC相連。
5.根據(jù)權利要求I所述交流供電回路的限流保護電路，其特征是所述驅(qū)動電路是こ類互補對稱功率放大電路。
專利摘要本實用新型提供一種交流供電回路的限流保護電路，該限流保護電路通過入口A和出口B串聯(lián)在需要保護的交流供電回路里，所述限流保護電路包括有相互連接的與開關拓撲電路相連的電流信號電路、比較控制電路以及驅(qū)動電路。本實用新型通過對IGBT兩端導通壓降經(jīng)行實時采樣，間接對主電路流過電流進行經(jīng)行監(jiān)控，通過對電路中過電流的直接檢測實時比較分斷電路實現(xiàn)保護，開斷動作快，無觸點電??；可自動重恢復，控制自動，工作效率高。
文檔編號H02H3/08GK202405740SQ201120548189
公開日2012年8月29日 申請日期2011年12月23日 優(yōu)先權日2011年12月23日
發(fā)明者李書亭 申請人:川鐵電氣(天津)集團有限公司