一种电力电子装置功率模块的保护电路制造方法及图纸

一种电力电子装置功率模块的保护电路，包括依次串联连接的故障信号收集单元、故障信号逻辑处理单元和驱动信号输出单元，所述故障信号收集单元的输入端为整个保护电路的输入端，所述驱动信号输出单元的输出端为整个保护电路的输出端；本实用新型专利技术可同时实现电路中的多种故障保护，相应速度快，保证器件在电路出现故障时不受损坏，具有结构简单，逻辑可控，成本低，稳定性较高的优点。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电力电子设备的安全运行
，具体涉及一种电力电子装置功率模块的保护电路。
技术介绍
为了保证电力电子设备的安全运行，电路中的过流、过欠压、过温保护的措施是必不可少的，目前大多数保护电路均采用模拟电路进行过压或过流保护，或采用传感器与控制单元相结合的方式进行保护，但是这些保护措施只是针对某一项过压或过流进行单独的电路设计或采取保护措施，很难将很多故障问题集中到一种保护电路中进行集中控制，所以现有的保护电路为了对各种故障情况进行保护，需要根据各种故障设计很多电路或采取很多不同的方案来达到全面的保护，这样电路中的电路就会很复杂，相对整个系统的稳定性和可靠性较差。
技术实现思路
为了解决上述现有技术存在的问题，本技术提供一种电力电子装置功率模块的保护电路，可同时实现电路中的多种故障保护，相应速度快，保证器件在电路出现故障时不受损坏，具有结构简单，逻辑可控，成本低，稳定性较高的优点。为达到以上目的，本技术采用如下技术方案：一种电力电子装置功率模块的保护电路，包括依次串联连接的故障信号收集单元、故障信号逻辑处理单元和驱动信号输出单元，所述故障信号收集单元的输入端为整个保护电路的输入端，所述驱动信号输出单元的输出端为整个保护电路的输出端；所述故障信号收集单元由三个与门组成，其中第一与门与第二与门的输出端分别与第三与门的两个输入端相连接，其中第一与门和第二与门的输入>端分别输入各种故障信息，第三与门的输出端为故障信息收集单元的输出端；所述故障信号逻辑处理单元由两个与非门组成，其中第一与非门的一个输入端固定输入系统的故障恢复信号，另外一个输入端与第二与非门的输出端相连接，所述第二与非门的一个输入端与所述故障信号收集单元的输出端相连接，另外一个输入端与第一与非门的输出端相连接，所述第一与非门的输出端为故障信号逻辑处理单元的输出端与驱动信号输出单元的输入端相连接；所述驱动信号输出单元包括依次串联连接的一个与非门、一个三极管和一个电平转换器，所述与非门的输出端与三极管的栅极相连接，所述三极管的集电极与电平转换器的OE端相连接，其中电平转换器的OE端为电平转换器的使能端，该端子的电平有效，即OE端为低电平时，电平转换器正常输出驱动信号，当OE端为高电平时，电平转换器不工作，输出端均为低电平。和现有技术相比较，本技术具有如下优点：1)该保护电路通过数字电路的逻辑控制，可同时实现电路中的多种故障保护。2)该保护电路采用数字电路，相应速度快，保证器件在电路出现故障时不受损坏。3)该保护电路结构简单，逻辑可控，成本低，稳定性较高。附图说明图1为本技术电力电子装置功率模块的保护电路图。图2为本技术故障信号收集单元电路图。图3为本技术故障信号逻辑处理单元电路图。图4为本技术驱动信号输出单元电路图。具体实施方式以下结合附图及具体实施例，对本技术作进一步的详细描述。如图1所示，本技术一种电力电子装置功率模块的保护电路，包括依次串联连接的故障信号收集单元、故障信号逻辑处理单元和驱动信号输出单元，即所述信号收集单元的输出端与故障信号逻辑处理单元的输入端相连接，所述故障信号逻辑处理单元的输出端与驱动信号输出单元的输入端相连接，所述故障信号收集单元的输入端为整个保护电路的输入端，所述驱动信号输出单元的输出端为整个保护电路的输出端。所述故障信号逻辑处理单元主要对输入的故障信号进行逻辑处理；所述驱动信号输出单元主要将故障信号逻辑处理单元的控制信息进行输出，最终控制驱动信号输出是使能或禁止，即使驱动信号输出单元在电路正常情况下发出驱动信号，使系统正常运行；在电路出现故障情况下禁止驱动信号输出，使系统停止运行，从而达到保护电路的作用。如图2所示，所述故障信号收集单元由三个与门组成，其中第一与门1输出端A1与第二与门2的输出端A2分别与第三与门3的两个输入端相连接，其中第一与门1和第二与门2的输入端分别输入各种故障信息，第三与门3的输出端A3为故障信息收集单元的输出端。其电路工作原理：故障信号收集单元的输入信号正常工作时，各输入信号为高电平，则三个与门的输出端分别为A1＝1，A2＝1，A3＝1，当输入的故障信号中任何一路信号故障时，即输入信号中有低电平，则第三与门的输出信号为低电平，即A3＝0。如图3所示，所述故障信号逻辑处理单元由两个与非门组成，其中第一与非门4的一个输入端B1固定输入系统的故障恢复信号，另外一个输入端与第二与非门5的输出端相连接，所述第二与非门5的一个输入端与所述故障信号收集单元的输出端相连接，另外一个输入端与第一与非门4的输出端B1相连接，所述第一与非门4的输出端为故障信号逻辑处理单元的输出端与驱动信号输出单元的输入端相连接。故障信号逻辑处理单元的电路工作逻辑(此逻辑为顺序执行逻辑)，如表1所示：表1电路具体运行逻辑顺序：当系统上电工作时，执行逻辑①到②；系统正常工作时维持逻辑②；系统发生故障时执行逻辑③；系统恢复正常时执行逻辑④到⑤。如图4所示，所述驱动信号输出单元包括依次串联连接的一个与非门、一个三极管和一个电平转换器，所述与非门的输出端与三极管的栅极相连接，所述三极管的集电极与电平转换器的OE端相连接，其中电平转换器的OE端为电平转换器的使能端，该端子的电平有效，即OE端为低电平时，电平转换器正常输出驱动信号，当OE端为高电平时，电平转换器不工作，输出端均为低电平。所述驱动信号输出单元的电路工作原理：当驱动信号输出单元输入信号全部为高电平，即C1＝1，C2＝1时，C3＝0。此时C4＝0，电平转换器OE信号使能，芯片正常工作，PWM输出。当输入信号其中有一路为为低电平，即C1＝0，C2＝1或者C1＝1，C2＝0或者C1＝0，C2＝0时，C3＝1。此时C4＝1，电平转换器OE信号禁止，芯片禁止工作，封锁PWM输出信号。本技术保护电路的工作原理为：该电路作为电力电子装置多方面故障的一种保护电路，通过对多种故障信号的收集，判断系统工作状态，达到对功率模块驱动信号的控制，从而达到对功率模块的保护。当系统正常工作时，无故障信号输入，故障信号收集单元中A3＝1，即B2＝1，此时根据故障信号逻辑处理单元的逻辑顺序B1＝1，可以使得B3＝1，即C1＝1，系统中PWM使能信号C2此时为高电平，可以使得本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电力电子装置功率模块的保护电路，其特征在于：包括依次串联连接的故障信号收集单元、故障信号逻辑处理单元和驱动信号输出单元，所述故障信号收集单元的输入端为整个保护电路的输入端，所述驱动信号输出单元的输出端为整个保护电路的输出端；所述故障信号收集单元由三个与门组成，其中第一与门与第二与门的输出端分别与第三与门的两个输入端相连接，其中第一与门和第二与门的输入端分别输入各种故障信息，第三与门的输出端为故障信息收集单元的输出端；所述故障信号逻辑处理单元由两个与非门组成，其中第一与非门的一个输入端固定输入系统的故障恢复信号，另外一个输入端与第二与非门的输出端相连接，所述第二与非门的一个输入端与所述故障信号收集单元的输出端相连接，另外一个输入端与第一与非门的输出端相连接，所述第一与非门的输出端为故障信号逻辑处理单元的输出端与驱动信号输出单元的输入端相连接；所述驱动信号输出单元包括依次串联连接的一个与非门、一个三极管和一个电平转换器，所述与非门的输出端与三极管的栅极相连接，所述三极管的集电极与电平转换器的OE端相连接，其中电平转换器的OE端为电平转换器的使能端，该端子的电平有效，即OE端为低电平时，电平转换器正常输出驱动信号，当OE端为高电平时，电平转换器不工作，输出端均为低电平。...

【技术特征摘要】
1.一种电力电子装置功率模块的保护电路，其特征在于：包括依次串联
连接的故障信号收集单元、故障信号逻辑处理单元和驱动信号输出单元，所
述故障信号收集单元的输入端为整个保护电路的输入端，所述驱动信号输出
单元的输出端为整个保护电路的输出端；
所述故障信号收集单元由三个与门组成，其中第一与门与第二与门的输
出端分别与第三与门的两个输入端相连接，其中第一与门和第二与门的输入
端分别输入各种故障信息，第三与门的输出端为故障信息收集单元的输出端；
所述故障信号逻辑处理单元由两个与非门组成，其中第一与非门的一个
输入端固定输入系统的故障恢复信号，另外一个输入端与第二与非门的...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖斐，张磊，周洪伟，
申请(专利权)人：特变电工西安电气科技有限公司，特变电工新疆新能源股份有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西;61