一種具有檢測(cè)高頻交流電流短路的保護(hù)電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種保護(hù)電路，具體是一種具有檢測(cè)高頻交流電流短路的保護(hù)電路。
【背景技術(shù)】
[0002]由于電力變換裝置均工作在大功率環(huán)境中，過流和短路是不可避免的，為了確保電力變換裝置安全可靠地工作，有效的電流保護(hù)設(shè)計(jì)是必須的，現(xiàn)代電力變換裝置均采用大功率半導(dǎo)體開關(guān)器件，其所能承受的電流過載能力相對(duì)于旋轉(zhuǎn)變流裝置要低得多，如IGBT—般只能承受幾十個(gè)μ s甚至幾個(gè)μ s的過載電流，一旦短路發(fā)生就要求保護(hù)電路能在盡可能短的時(shí)間內(nèi)關(guān)斷開關(guān)器件，切斷短路電流，使開關(guān)器件不致于因過流而損壞。但是，在短路情況下迅速關(guān)斷開關(guān)器件，將導(dǎo)致負(fù)載電流下降過快而產(chǎn)生過大的di/dt，由于引線電感和漏感的存在，過大的di/dt將產(chǎn)生很高的過電壓，而使開關(guān)器件面臨過壓擊穿的危險(xiǎn)。對(duì)于IGBT，過高的電壓又可能導(dǎo)致器件內(nèi)部產(chǎn)生擎住效應(yīng)失控而損壞器件。因此，必須綜合考慮和設(shè)計(jì)電力變換裝置短路保護(hù)，以確保電流保護(hù)的有效性。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的在于提供一種具有檢測(cè)高頻交流電流短路的保護(hù)電路，以解決上述【背景技術(shù)】中提出的問題。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案:
[0005]一種具有檢測(cè)高頻交流電流短路的保護(hù)電路，包括光耦U1、比較器U2、電阻R1、電阻R2、二極管Dl和三極管VI，所述電阻R2 —端分別連接輸入電流I和電阻R4，電阻R4另一端連接電阻R6并接地，電阻R6另一端連接比較器U2同相端，比較器U2反相端分別連接電阻R2另一端、電阻R3和電容Cl，電容Cl另一端分別連接電阻R3另一端、比較器U2輸出端和電阻R5，電阻R5另一端連接二極管D3正極，二極管D3負(fù)極分別連接接地二極管D5負(fù)極和二極管D4負(fù)極，二極管D4正極分別連接三極管Vl基極和三極管V2基極，三極管Vl集電極通過電阻R7連接電源VCC，三極管Vl發(fā)射極分別連接接地二極管D2負(fù)極和光耦Ul引腳1，光耦Ul引腳4連接電阻R8，電阻R8另一端分別連接二極管Dl正極和三極管V2發(fā)射極，三極管V2集電極連接電阻R1，電阻Rl另一端連接二極管Dl負(fù)極并接地，所述光耦Ul引腳2分別連接電阻R9和三極管V3基極，三極管V3集電極分別連接IGBT驅(qū)動(dòng)模塊和電阻R10，電阻RlO另一端分別連接電阻R9另一端和電源VCC，三極管V3發(fā)射極連接光耦Ul引腳3并接地。
[0006]作為本實(shí)用新型進(jìn)一步的方案:所述光耦Ul采用4N25。
[0007]作為本實(shí)用新型進(jìn)一步的方案:所述IGBT驅(qū)動(dòng)模塊采用芯片EXB841。
[0008]作為本實(shí)用新型再進(jìn)一步的方案:所述二極管D5為穩(wěn)壓二極管。
[0009]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型具有檢測(cè)高頻交流電流短路的保護(hù)電路，能夠有效防止高頻交流電流的短路對(duì)IGBT驅(qū)動(dòng)模塊造成的危害，電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，非常適合推廣使用。
【附圖說明】
[0010]圖1為具有檢測(cè)尚頻交流電流短路的保護(hù)電路的電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011 ] 下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0012]請(qǐng)參閱圖1，本實(shí)用新型實(shí)施例中，一種具有檢測(cè)高頻交流電流短路的保護(hù)電路，包括光耦Ul、比較器U2、電阻R1、電阻R2、二極管Dl和三極管VI，電阻R2 —端分別連接輸入電流I和電阻R4，電阻R4另一端連接電阻R6并接地，電阻R6另一端連接比較器U2同相端，比較器U2反相端分別連接電阻R2另一端、電阻R3和電容Cl，電容Cl另一端分別連接電阻R3另一端、比較器U2輸出端和電阻R5，電阻R5另一端連接二極管D3正極，二極管D3負(fù)極分別連接接地二極管D5負(fù)極和二極管D4負(fù)極，二極管D4正極分別連接三極管Vl基極和三極管V2基極，三極管Vl集電極通過電阻R7連接電源VCC，三極管Vl發(fā)射極分別連接接地二極管D2負(fù)極和光耦Ul引腳1，光耦Ul引腳4連接電阻R8，電阻R8另一端分別連接二極管Dl正極和三極管V2發(fā)射極，三極管V2集電極連接電阻Rl，電阻Rl另一端連接二極管Dl負(fù)極并接地，光耦Ul引腳2分別連接電阻R9和三極管V3基極，三極管V3集電極分別連接IGBT驅(qū)動(dòng)模塊和電阻R10，電阻RlO另一端分別連接電阻R9另一端和電源VCC，三極管V3發(fā)射極連接光耦Ul引腳3并接地。
[0013]光耦Ul 采用 4N25。
[0014]IGBT驅(qū)動(dòng)模塊采用芯片EXB841。
[0015]二極管D5為穩(wěn)壓二極管。
[0016]本實(shí)用新型的工作原理是:請(qǐng)參閱圖1，電阻R4為電流取樣電阻，電路正常工作時(shí)，比較器U2的輸出電壓UA不足以使二極管D3或二極管D4擊穿導(dǎo)通，三極管Vl和V2均不導(dǎo)通，光耦Ul不工作，三極管V3導(dǎo)通輸出低電平，IGBT驅(qū)動(dòng)模塊正常工作，如果電路有過流現(xiàn)象出現(xiàn)時(shí)，假定發(fā)生在交流正半周，比較器U2輸出的UA為負(fù)電壓，使得二極管D3擊穿，二極管D4導(dǎo)通，三極管V2導(dǎo)通，電流經(jīng)二極管D2、電阻R8、三極管V2和電阻R1，使光耦Ul導(dǎo)通，輸出過流信號(hào)，三極管V3截止輸出高電平；若交流負(fù)半周過流發(fā)生，比較器U2輸出UA為正電壓，使二極管D4擊穿，二極管D3導(dǎo)通，三極管Vl導(dǎo)通，電流經(jīng)電阻R7、三極管V1、電阻R8和二極管Dl，使光耦Ul通電工作，三極管V3截止輸出高電平；當(dāng)三極管V3截止輸出高電平時(shí)，啟動(dòng)EXB841內(nèi)部短路降柵壓軟關(guān)斷電路工作，完成對(duì)IGBT的保護(hù)。這樣，只要電路有過流現(xiàn)象發(fā)生，保護(hù)電路就會(huì)立即動(dòng)作，對(duì)電路進(jìn)行有效地保護(hù)，防止損壞IGBTo本實(shí)用新型電路對(duì)低頻交流電路和直流電路短路電流保護(hù)同樣有效。由于PN結(jié)穩(wěn)壓值隨溫度升高而升高，而PN結(jié)正向?qū)ㄖ惦S溫度升高而降低，故D3及D4反向串聯(lián)具有良好溫度補(bǔ)償作用，使電路熱穩(wěn)定性相當(dāng)好。
[0017]對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本實(shí)用新型不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本實(shí)用新型的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型。因此，無論從哪一點(diǎn)來看，均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本實(shí)用新型的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本實(shí)用新型內(nèi)。不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記視為限制所涉及的權(quán)利要求。
[0018]此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說明書按照實(shí)施方式加以描述，但并非每個(gè)實(shí)施方式僅包含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說明書作為一個(gè)整體，各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種具有檢測(cè)高頻交流電流短路的保護(hù)電路，包括光耦Ul、比較器U2、電阻Rl、電阻R2、二極管Dl和三極管VI，其特征在于，所述電阻R2 —端分別連接輸入電流I和電阻R4，電阻R4另一端連接電阻R6并接地，電阻R6另一端連接比較器U2同相端，比較器U2反相端分別連接電阻R2另一端、電阻R3和電容Cl，電容Cl另一端分別連接電阻R3另一端、比較器U2輸出端和電阻R5，電阻R5另一端連接二極管D3正極，二極管D3負(fù)極分別連接接地二極管D5負(fù)極和二極管D4負(fù)極，二極管D4正極分別連接三極管Vl基極和三極管V2基極，三極管Vl集電極通過電阻R7連接電源VCC，三極管Vl發(fā)射極分別連接接地二極管D2負(fù)極和光耦Ul引腳1，光耦Ul引腳4連接電阻R8，電阻R8另一端分別連接二極管Dl正極和三極管V2發(fā)射極，三極管V2集電極連接電阻Rl，電阻Rl另一端連接二極管Dl負(fù)極并接地，所述光耦Ul引腳2分別連接電阻R9和三極管V3基極，三極管V3集電極分別連接IGBT驅(qū)動(dòng)模塊和電阻R10，電阻RlO另一端分別連接電阻R9另一端和電源VCC，三極管V3發(fā)射極連接光耦Ul引腳3并接地。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有檢測(cè)高頻交流電流短路的保護(hù)電路，其特征在于，所述光耦Ul采用4N25。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有檢測(cè)高頻交流電流短路的保護(hù)電路，其特征在于，所述IGBT驅(qū)動(dòng)模塊采用芯片EXB841。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有檢測(cè)高頻交流電流短路的保護(hù)電路，其特征在于，所述二極管D5為穩(wěn)壓二極管。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種具有檢測(cè)高頻交流電流短路的保護(hù)電路，包括光耦U1、比較器U2、電阻R1、電阻R2、二極管D1和三極管V1，電阻R2一端分別連接輸入電流I和電阻R4，電阻R4另一端連接電阻R6并接地，電阻R6另一端連接比較器U2同相端，比較器U2反相端分別連接電阻R2另一端、電阻R3和電容C1，電容C1另一端分別連接電阻R3另一端、比較器U2輸出端和電阻R5，電阻R5另一端連接二極管D3正極。本實(shí)用新型具有檢測(cè)高頻交流電流短路的保護(hù)電路，能夠有效防止高頻交流電流的短路對(duì)IGBT驅(qū)動(dòng)模塊造成的危害，電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，非常適合推廣使用。
【IPC分類】H02H7/12
【公開號(hào)】CN204651905
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520410713
【發(fā)明人】林森
【申請(qǐng)人】林森
【公開日】2015年9月16日
【申請(qǐng)日】2015年6月15日