一种变频器开关电源的短路保护电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种变频器用开关电源的短路保护电路，包括主功率电路，以及连接于主功率电路的PWM控制电路、RCD吸收电路、反馈电路和输出整流电路，反馈电路与PWM控制电路连接，反馈电路与输出整流电路连接；还包括同时连接于反馈电路和PWM控制电路的短路保护电路。本实用新型专利技术能够解决短路发生时烧坏元器件的问题，能够实现对开关电源任意一路输出的短路保护，具有完善的保护功能；当短路发生时，不会引起变频器的操作事故，也不会引起元器件损坏。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于变频器用开关电源，具体涉及一种变频器开关电源的短路保护电路。
技术介绍
传统的反激式开关电源结构与原理图如图1和图2所示，传统的变频器开关电源的短路保护电路工作原理如下：当+6V发生短路时，PWM芯片以最大占空比输出，但由于+6V绕组输出电流急剧增加，消耗了变压器原边提供的绝大部分能量，其它绕组输出电压开始下降。PWM芯片VCC供电由两部分组成，一部分由母线电压经过电阻提供，另一部分有变压器的第二绕组输出经整流提供。由于PWM芯片正常工作时输入电流约11mA，当合适选取电阻值，可以使得在+6V发生短路时母线电压经过电阻不足以提供PWM芯片正常工作时需要的11mA电流，因此VCC电压开始下降，当VCC电压降到PWM芯片停止工作的阈值电压(例如UC2844关断电压10V)以下时，整个电路停止工作；之后进入重启阶段，直流母线电压经过电阻给电容充电，当VCC电压升高到PWM芯片开始工作的阈值电压(例如UC2844开启电压16V)时，开关电源开始工作，但此时+6V输出短路仍然存在，在电路维持工作一定的时间后，再次停止工作，然后再由直流母线电压经过电阻实现重启，从而使开关电源工作在“打嗝”保护状态。当+15V发生短路时，VFB电压下降到0，PWM芯片关闭输出，从而实现保护。可以调整开关电源的启动时间和短路保护发生到PWM芯片停止工作的时间，这样在特定的条件下发生的短路也不会引起元器件的烧坏。上述电路结构存在的缺陷如下：某些场合下，需要变频器上电后立即能操作(如1秒内)，因此VCC电解电容的容量受到限制，不能过大，故而在+6V发生短路时，打嗝时间较短；还有在另外一些情况下，例如PCB面积较小，+6V整流管体积受到限制；这两种情况都会导致+6V在发生短路时，即使能进入打嗝保护状态，由于短路瞬间电流较大和打嗝间隔时间较短而烧毁整流管；某些情况下短路+15V(输出反馈路)，当线路较长，虽然发生短路，但线路上损耗较大，以致在+15V电解电容上的电压并没有拉到0V(如+12V)，再假设此时短路支路并未消耗变压器绝大部分能量，不足以导致PWM芯片VCC供电绕组输出电压降到PWM芯片停止工作阈值电压以下，此时短路情况将维持下去，且不会进入打嗝状态，而是PWM驱动进入全占空比输出状态，在短时间内，将会烧毁+15V整流管。因此需要对传统开关电源的短路保护功能进行改造。
技术实现思路
：本技术的目的是提供一种变频器开关电源的短路保护电路，能够解决短路发生时烧坏元器件的问题，以克服
技术介绍
中存在的问题。为了实现上述目的，本技术的技术方案为：一种变频器开关电源的短路保护电路，变频器开关电源电路包括主功率电路，以及连接于主功率电路的PWM控制电路、RCD吸收电路、反馈电路和输出整流电路，反馈电路与PWM控制电路连接，反馈电路与输出整流电路连接；还包括同时连接于反馈电路和PWM控制电路的短路保护电路。较佳地，短路保护电路包括可控硅Q2和三极管Q3，可控硅Q2的阳极通过电阻R8连接于PWM控制电路，可控硅Q2的阴极连接于母线电压的负极端，可控硅Q2的控制端与电容C5的一端、电阻R9的一端及三极管Q3的集电极连接于一个节点，电容C5的另一端连接于母线电压的负极端，电阻R9的另一端连接于PWM控制电路，三极管Q3的发射极连接于母线电压的负极端，三极管Q3的基极连接有两条支路，一条支路通过电阻R10连接于PWM控制电路和反馈电路，另一条支路通过电阻R11连接于母线电压的负极端。较佳地，PWM控制电路包括PWM控制芯片U1；反馈电路包括光耦U2和反馈控制芯片U3。较佳地，电阻R8的一端连接可控硅Q2的阳极，另一端连接PWM控制芯片U1的VCC电压端。电阻R8的一端连接可控硅Q2的阳极，另一端连接PWM控制芯片U1的VCC电压引脚。较佳地，电阻R9的一端连接可控硅Q2的阳极，另一端连接于PWM控制芯片U1的VREF引脚。电阻R10的一端连接三极管Q3的基极，另一端连接PWM控制芯片U1的VFB引脚和光耦U2的输入端。本技术的有益效果在于：能够解决短路发生时烧坏元器件的问题，能够实现对多路输出开关电源任意一路输出的短路保护，具有完善的保护功能；当人为因素或者环境因素导致短路发生时，该保护功能能够迅速有效的关闭变频器开关电源所有路输出，也即彻底关闭变频器输出，因此该电路能够防止因电源短路而导致的变频器的操作事故，并且短路撤除后能够自行恢复电源输出功能，不会引起元器件损坏，增加了变频器的可靠性和可维护性。附图说明图1为传统变频器开关电源结构原理图，图2传统变频器开关电路结构图，图3本技术实施例电路结构原理图，图4本技术实施例电路结构图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术做进一步的说明。如图3和图4所示，一种变频器开关电源的短路保护电路，变频器开关电源电路包括主功率电路，以及连接于主功率电路的PWM控制电路、RCD吸收电路、反馈电路和输出整流电路，反馈电路与PWM控制电路连接，反馈电路与输出整流电路连接；还包括同时连接于反馈电路和PWM控制电路的短路保护电路。短路保护电路包括可控硅Q2和三极管Q3，可控硅Q2的阳极通过电阻R8连接于PWM控制电路，可控硅Q2的阴极连接于母线电压的负极端N，可控硅Q2的控制端与电容C5的一端、电阻R9的一端及三极管Q3的集电极连接于一个节点，电容C5的另一端连接于母线电压的负极端N，电阻R9的另一端连接于PWM控制电路，三极管Q3的发射极连接于母线电压的负极端N，三极管Q3的基极连接有两条支路，一条支路通过电阻R10连接于PWM控制电路和反馈电路，另一条支路通过电阻R11连接于母线电压的负极端N。PWM控制电路包括PWM控制芯片U1；反馈电路包括光耦U2和反馈控制芯片U3。电阻R8的一端连接可控硅Q2的阳极，另一端连接PWM控制芯片U1的VCC电源端。电阻R8的一端连接可控硅Q2的阳极，另一端连接PWM控制芯片U1的VCC电源引脚。电阻R9的一端连接可控硅Q2的阳极，另一端连接于PWM控制芯片U1的VREF引脚。电阻R10的一端连接三极管Q3的基极，另一端连接PWM控制芯片U1的VFB引脚和光耦U2的输入端。本实施例中，PWM控制电路包括PWM控制芯片U1、连接于PWM控制芯片U1的VREF引脚和RT/CT引脚之间的电阻R4、连接于电阻R4和母线电压负极端N之间的电容C3；PWM控制芯片U1的GND引脚连接于母线电压负极端N；PWM控制芯片U1的COMP和VFB引脚之间连接有由电阻R6和电容C4并联组成的滤波器。反馈电路包括光耦U2和TL431芯片U3，本实施例的光耦U2型号为HCPL-817，光耦U2的一个输入端连接PWM控制芯片U1的VREF引脚，另一个输入端通过电阻R12连接母线电压负极端N，TL431芯片U3的CATHODE引脚连接于光耦U2的一个输出端，该输出端同时通过串联的电阻R15和电容C6连接于TL431芯片U3的REF引脚；光耦U2的另一个输出端通过电阻R13连接+15V电压源，光耦U2的两个输出端之间还连接有电阻R14；TL431芯片U3的ANODE1-4引脚同时接地，TL431芯片U3的REF引脚通过电阻R17接地，TL431芯片U3的REF引脚还通过本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种变频器开关电源的短路保护电路，包括变频器开关电源电路，其特征在于：所述变频器开关电源电路包括主功率电路，以及连接于所述主功率电路的PWM控制电路、RCD吸收电路、反馈电路和输出整流电路，所述反馈电路与所述PWM控制电路连接，所述反馈电路与所述输出整流电路连接；还包括同时连接于所述反馈电路和所述PWM控制电路的短路保护电路。

【技术特征摘要】
1.一种变频器开关电源的短路保护电路，包括变频器开关电源电路，其特征在于：所述变频器开关电源电路包括主功率电路，以及连接于所述主功率电路的PWM控制电路、RCD吸收电路、反馈电路和输出整流电路，所述反馈电路与所述PWM控制电路连接，所述反馈电路与所述输出整流电路连接；还包括同时连接于所述反馈电路和所述PWM控制电路的短路保护电路。2.根据权利要求1所述的一种变频器开关电源的短路保护电路，其特征在于：所述短路保护电路包括可控硅Q2和三极管Q3，所述可控硅Q2的阳极通过电阻R8连接于所述PWM控制电路，所述可控硅Q2的阴极连接于母线电压的负极端N，所述可控硅Q2的控制端与电容C5的一端、电阻R9的一端及所述三极管Q3的集电极连接于一个节点，所述电容C5的另一端连接于所述母线电压的负极端N，所述电阻R9的另一端连接于所述PWM控制电路，所述三极管Q3的发射极连接于所述母线电压的负极端N，所述三极管Q3的基极连接有两条支路，一条支路通过电阻R10连接于所述PWM控制电路和所述反馈电路，另一条支路通过电阻R11连接于所述母线电压的负...

【专利技术属性】
技术研发人员：王红，
申请(专利权)人：武汉港迪电气传动技术有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北;42