本发明专利技术公开了一种全桥逆变功率开关管过流及负载过流保护电路，包括三相整流单元、功率开关管全桥逆变单元、三个高频电流互感器T1、T2和T3、电感电容耦合单元、驱动过流短路保护控制单元、过流短路检测单元、高频变压器和高频整流输出单元。本发明专利技术的高频开关电源全桥逆变功率开关管过流及负载过流保护电路报警方式的原理是基于电流检测，当高频电流互感器3T1、T2、T3其中任意一个瞬间感应出超过正常的电流时，通过电压比较器输出并锁存高电平，高电平信号通知驱动过流短路保护控制单元，使其立即关断所有功率开关管的驱动信号另外，本发明专利技术的电路结构简单，稳定性好，节省系统成本，具有很好的实用性。
【技术实现步骤摘要】
一种全桥逆变功率开关管过流及负载过流保护电路
本专利技术涉及一种全桥逆变功率开关管过流及负载过流保护电路，具体涉及一种高频开关电源全桥逆变功率开关管过流及负载过流保护电路，属于电力电子
技术介绍
在电力电子领域，特别是在大功率高频开关电源行业中，大量采用功率开关管全桥逆变技术，由于全桥逆变电路中的四个功率开关管要承受高电压和大电流，是整台设备的关键部件，由此对功率开关管的检测和保护成为技术关键。现有技术中对全桥逆变电路中的四个功率开关管的检测所采取的技术方案是，在全桥逆变电路工作时，当功率开关管G1、G4导通时，由专用的光耦驱动IC对功率开关管G1、G4的发射极与集电极之间的电压压降Vce分别进行采样，当电压压降超过预设值时，光耦驱动IC发出报警；同样，当功率开关管G2、G3导通时，由专用的光耦驱动IC对功率开关管G2、G3的发射极与集电极之间的电压压降Vce分别进行采样，当电压压降超过预设值时，光耦驱动IC发出报警；由此可见，这种报警方式的原理是基于电压检测。为了确保全桥逆变电路中的四个功率开关管的过流保护电路稳定有效，研制一种基于电流的全桥逆变功率开关管过流及负载过流保护电路是非常必要的，并且该专利技术也有重要的应用前景。
技术实现思路
本专利技术针对上述现有技术存在的问题作出改进，公开一种全桥逆变功率开关管过流及负载过流保护电路。基于电流方式检测和确保全桥逆变电路中的四个功率开关管的过流保护电路稳定有效。为了实现上述目标，本专利技术所采用的技术方案是：一种全桥逆变功率开关管过流及负载过流保护电路，其特征在于，包括三相整流单元(1)、功率开关管全桥逆变单元(2)、三个高频电流互感器(3)T1、T2和T3、电感电容耦合单元(4)、驱动过流短路保护控制单元(5)、过流短路检测单元(6)、高频变压器(7)、高频整流输出单元(8)，所述三相整流单元(1)包括三相整流桥和滤波电容E1，三相整流桥的三个交流输入端分别与三相交流工频电源的A相、B相和C相连接，三相整流桥的输出正电压端同时与滤波电容E1的一端和所述功率开关管全桥逆变单元(2)的正电压输入端连接，三相整流桥的输出负电压端同时与滤波电容E1的另一端和所述功率开关管全桥逆变单元(2)的负电压输入端连接；所述功率开关管全桥逆变单元(2)包括功率开关管G1、功率开关管G2、功率开关管G3和功率开关管G4，功率开关管G1的集电极和功率开关管G3的集电极同时与所述功率开关管全桥逆变单元(2)的正电压输入端连接，功率开关管G2的发射极和功率开关管G4的发射极同时与负电压输入端连接，功率开关管G1的发射极同时与功率开关管G2的集电极和所述电感电容耦合单元(4)的输入端连接，功率开关管G3的发射极同时与功率开关管G4的集电极和所述高频变压器(7)T4一次绕组的一端连接，所述电感电容耦合单元(4)的输出端与所述高频变压器(7)T4一次绕组的另一端连接；所述高频电流互感器(3)T1设置在所述三相整流单元(1)的正电压输出端和所述功率开关管全桥逆变单元(2)的功率开关管G1的集电极之间的连接导线区间内，该导线穿入所述高频电流互感器(3)T1；所述高频电流互感器(3)T2设置在所述三相整流单元(1)的正电压输出端和所述功率开关管全桥逆变单元(2)的功率开关管G3的集电极之间的连接导线区间内，该导线穿入所述高频电流互感器(3)T2；所述高频电流互感器(3)T3设置在所述功率开关管全桥逆变单元(2)和所述高频变压器(7)之间的连接导线区间内，该导线穿入所述高频电流互感器(3)T3；所述过流短路检测单元(6)包括快恢复二极管D11、快恢复二极管D12、快恢复二极管D21、快恢复二极管D22、快恢复二极管D31、快恢复二极管D32、快恢复二极管D33、快恢复二极管D34和快恢复二极管D35，电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R21、电阻R22、电阻R23、电阻R31、电阻R32和电阻R33，电压比较器U1A、电压比较器U1B和电压比较器U1C，发光二极管LA1、发光二极管LA2和发光二极管LA3，快恢复二极管D11的正极端与所述高频电流互感器(3)T1的A+端连接，负极端同时与电阻R11和电阻R12连接，电阻R11的另一端同时与所述高频电流互感器(3)T1的A-端和控制电源地连接，电阻R12的另一端同时与快恢复二极管D12的负极端、电压比较器U1A的同相输入端相连接，电压比较器U1A的反相输入端接参考电压Vref，电压比较器U1A的输出端同时与快恢复二极管D12的正极端和电阻R13的一端连接，电阻R13的另一端与发光二极管LA1的正极端连接，发光二极管LA1的负极端接控制电源地；快恢复二极管D21的正极端与所述高频电流互感器(3)T2的A+端连接，负极端同时与电阻R21和电阻R22连接，电阻R21的另一端同时与所述高频电流互感器(3)T2的A-端和控制电源地连接，电阻R22的另一端同时与快恢复二极管D22的负极端、电压比较器U1B的同相输入端相连接，电压比较器U1B的反相输入端接参考电压Vref，电压比较器U1B的输出端同时与快恢复二极管D22的正极端和电阻R23的一端相连接，电阻R23的另一端与发光二极管LA2的正极端连接，发光二极管LA2的负极端接控制电源地；快恢复二极管D32和快恢复二极管D33的正极端同时接控制电源地，快恢复二极管D32的负极端同时与快恢复二极管D34的正极端和所述高频电流互感器(3)T3的A+端连接，快恢复二极管D33的负极端同时与快恢复二极管D35的正极端和所述高频电流互感器(3)T3的A-端连接，快恢复二极管D34和快恢复二极管D35的负极端同时与电阻R31和电阻R32的一端连接，电阻R31的另一端接控制电源地，电阻R32的另一端同时与快恢复二极管D31的负极端和电压比较器U1C的同相输入端连接，电压比较器U1C的反相输入端接参考电压Vref，电压比较器U1C的输出端同时与快恢复二极管D31的正极端和电阻R33的一端连接，电阻R33的另一端与发光二极管LA3的正极端相连接，发光二极管LA3的负极端接控制电源地，电压比较器U1A、电压比较器U1B和电压比较器U1C的输出端的信号分别输出到所述驱动过流短路保护控制单元(5)，所述驱动过流短路保护控制单元(5)输出四路驱动信号，分别独立连接所述功率开关管全桥逆变单元(2)的功率开关管G1、功率开关管G2、功率开关管G3和功率开关管G4的控制极。前述的全桥逆变功率开关管过流及负载过流保护电路，其特征在于，所述电感电容耦合单元(4)包括电感L1和电容C1，电感L1的一端与所述功率开关管全桥逆变单元(2)连接，另一端与电容C1的一端连接，电容C1的另一端与所述高频变压器(4)T4一次绕组的一端连接。前述的全桥逆变功率开关管过流及负载过流保护电路，其特征在于，所述高频整流输出单元(8)包括快恢复二极管D41、快恢复二极管D42、电阻R41、电阻R42、电容C41和电容C42，所述高频变压器(4)T4的二次绕组的一端同时与电容C41的一端和快恢复二极管D41的正极连接，所述高频变压器(4)T4的二次绕组的另一端同时与电容C42的一端和快恢复二极管D42的正极连接，电容C41的另一端与电阻R41连接，电容C42本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种全桥逆变功率开关管过流及负载过流保护电路，其特征在于，包括三相整流单元(1)、功率开关管全桥逆变单元(2)、三个高频电流互感器(3)T1、T2和T3、电感电容耦合单元(4)、驱动过流短路保护控制单元(5)、过流短路检测单元(6)、高频变压器(7)、高频整流输出单元(8)，所述三相整流单元(1)包括三相整流桥和滤波电容E1，三相整流桥的三个交流输入端分别与三相交流工频电源的A相、B相和C相连接，三相整流桥的输出正电压端同时与滤波电容E1的一端和所述功率开关管全桥逆变单元(2)的正电压输入端连接，三相整流桥的输出负电压端同时与滤波电容E1的另一端和所述功率开关管全桥逆变单元(2)的负电压输入端连接；所述功率开关管全桥逆变单元(2)包括功率开关管G1、功率开关管G2、功率开关管G3和功率开关管G4，功率开关管G1的集电极和功率开关管G3的集电极同时与所述功率开关管全桥逆变单元(2)的正电压输入端连接，功率开关管G2的发射极和功率开关管G4的发射极同时与负电压输入端连接，功率开关管G1的发射极同时与功率开关管G2的集电极和所述电感电容耦合单元(4)的输入端连接，功率开关管G3的发射极同时与功率开关管G4的集电极和所述高频变压器(7)T4一次绕组的一端连接，所述电感电容耦合单元(4)的输出端与所述高频变压器(7)T4一次绕组的另一端连接；所述高频电流互感器(3)T1设置在所述三相整流单元(1)的正电压输出端和所述功率开关管全桥逆变单元(2)的功率开关管G1的集电极之间的连接导线区间内，该导线穿入高频电流互感器(3)T1；所述高频电流互感器(3)T2设置在所述三相整流单元(1)的正电压输出端和所述功率开关管全桥逆变单元(2)的功率开关管G3的集电极之间的连接导线区间内，该导线穿入高频电流互感器(3)T2；所述高频电流互感器(3)T3设置在所述功率开关管全桥逆变单元(2)和所述高频变压器(7)之间的连接导线区间内，该导线穿入高频电流互感器(3)T3；所述过流短路检测单元(6)包括快恢复二极管D11、快恢复二极管D12、快恢复二极管D21、快恢复二极管D22、快恢复二极管D31、快恢复二极管D32、快恢复二极管D33、快恢复二极管D34和快恢复二极管D35，电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R21、电阻R22、电阻R23、电阻R31、电阻R32和电阻R33，电压比较器U1A、电压比较器U1B和电压比较器U1C，发光二极管LA1、发光二极管LA2和发光二极管LA3，快恢复二极管D11的正极端与所述高频电流互感器(3)T1的A+端连接，负极端同时与电阻R11和电阻R12连接，电阻R11的另一端同时与所述高频电流互感器(3)T1的A‑端和控制电源地连接，电阻R12的另一端同时与快恢复二极管D12的负极端、电压比较器U1A的同相输入端相连接，电压比较器U1A的反相输入端接参考电压Vref，电压比较器U1A的输出端同时与快恢复二极管D12的正极端和电阻R13的一端连接，电阻R13的另一端与发光二极管LA1的正极端连接，发光二极管LA1的负极端接控制电源地；快恢复二极管D21的正极端与所述高频电流互感器(3)T2的A+端连接，负极端同时与电阻R21和电阻R22连接，电阻R21的另一端同时与所述高频电流互感器(3)T2的A‑端和控制电源地连接，电阻R22的另一端同时与快恢复二极管D22的负极端、电压比较器U1B的同相输入端相连接，电压比较器U1B的反相输入端接参考电压Vref，电压比较器U1B的输出端同时与快恢复二极管D22的正极端和电阻R23的一端相连接，电阻R23的另一端与发光二极管LA2的正极端连接，发光二极管LA2的负极端接控制电源地；快恢复二极管D32和快恢复二极管D33的正极端同时接控制电源地，快恢复二极管D32的负极端同时与快恢复二极管D34的正极端和所述高频电流互感器(3)T3的A+端连接，快恢复二极管D33的负极端同时与快恢复二极管D35的正极端和所述高频电流互感器(3)T3的A‑端连接，快恢复二极管D34和快恢复二极管D35的负极端同时与电阻R31和电阻R32的一端连接，电阻R31的另一端接控制电源地，电阻R32的另一端同时与快恢复二极管D31的负极端和电压比较器U1C的同相输入端连接，电压比较器U1C的反相输入端接参考电压Vref，电压比较器U1C的输出端同时与快恢复二极管D31的正极端和电阻R33的一端连接，电阻R33的另一端与发光二极管LA3的正极端相连接，发光二极管LA3的负极端接控制电源地，电压比较器U1A、电压比较器U1B和电压比较器U1C的输出端的信号分别输出到所述驱动过流短路保护控制单元(5)，所述驱动过流短路保护控制单元(5)输出四路驱动信号，分别独立连接所述功率开关管全桥逆变单元(2)的功率开关管G1、功率...
【技术特征摘要】
1.一种全桥逆变功率开关管过流及负载过流保护电路，其特征在于，包括三相整流单元(1)、功率开关管全桥逆变单元(2)、三个高频电流互感器(3)T1、T2和T3、电感电容耦合单元(4)、驱动过流短路保护控制单元(5)、过流短路检测单元(6)、高频变压器(7)、高频整流输出单元(8)，所述三相整流单元(1)包括三相整流桥和滤波电容E1，三相整流桥的三个交流输入端分别与三相交流工频电源的A相、B相和C相连接，三相整流桥的输出正电压端同时与滤波电容E1的一端和所述功率开关管全桥逆变单元(2)的正电压输入端连接，三相整流桥的输出负电压端同时与滤波电容E1的另一端和所述功率开关管全桥逆变单元(2)的负电压输入端连接；所述功率开关管全桥逆变单元(2)包括功率开关管G1、功率开关管G2、功率开关管G3和功率开关管G4，功率开关管G1的集电极和功率开关管G3的集电极同时与所述功率开关管全桥逆变单元(2)的正电压输入端连接，功率开关管G2的发射极和功率开关管G4的发射极同时与负电压输入端连接，功率开关管G1的发射极同时与功率开关管G2的集电极和所述电感电容耦合单元(4)的输入端连接，功率开关管G3的发射极同时与功率开关管G4的集电极和所述高频变压器(7)T4一次绕组的一端连接，所述电感电容耦合单元(4)的输出端与所述高频变压器(7)T4一次绕组的另一端连接；所述高频电流互感器(3)T1设置在所述三相整流单元(1)的正电压输出端和所述功率开关管全桥逆变单元(2)的功率开关管G1的集电极之间的连接导线区间内，该导线穿入高频电流互感器(3)T1；所述高频电流互感器(3)T2设置在所述三相整流单元(1)的正电压输出端和所述功率开关管全桥逆变单元(2)的功率开关管G3的集电极之间的连接导线区间内，该导线穿入高频电流互感器(3)T2；所述高频电流互感器(3)T3设置在所述功率开关管全桥逆变单元(2)和所述高频变压器(7)之间的连接导线区间内，该导线穿入高频电流互感器(3)T3；所述过流短路检测单元(6)包括快恢复二极管D11、快恢复二极管D12、快恢复二极管D21、快恢复二极管D22、快恢复二极管D31、快恢复二极管D32、快恢复二极管D33、快恢复二极管D34和快恢复二极管D35，电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R21、电阻R22、电阻R23、电阻R31、电阻R32和电阻R33，电压比较器U1A、电压比较器U1B和电压比较器U1C，发光二极管LA1、发光二极管LA2和发光二极管LA3，快恢复二极管D11的正极端与所述高频电流互感器(3)T1的A+端连接，负极端同时与电阻R11和电阻R12连接，电阻R11的另一端同时与所述高频电流互感器(3)T1的A-端和控制电源地连接，电阻R12的另一端同时与快恢复二极管D12的负极端、电压比较器U1A的同相输入端相连接，电压比较器U1A的反相输入端接参考电压Vref，电压比较器U1A的输出端同时与快恢复二极管D12的正极端和电阻R13的一端连接，电阻R13的另一端与发光二极管LA1的正极端连接，发光二极管LA1的负极端接控制电源地；快恢复二极...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐良，来豫萍，
申请(专利权)人：佛山市南海毅顺电器设备有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44
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