一种电动三轮车充电器IGBT过流保护电路制造技术

技术编号:12158192 阅读:122 留言:0更新日期:2015-10-03 22:44
本实用新型专利技术属于电动三轮车技术领域,提供了一种电动三轮车充电器IGBT过流保护电路,包括:绝缘栅双极型晶体管IGBT一端接地,一端与第一二极管阳极相连接,另一端与开关电源芯片相连接;光电耦合器一端接地,一端与输入电压相连接,一端与基准电压5V输入端相连接,一端连接到开关电源芯片上;集成运算放大器正向输入端连接到光电耦合器,反向输入端一端连接到基准电压5V输入端,输出端与连接到开关电源芯片上。本实用新型专利技术利用IGBT发生过电流时,集电极—发射极之间的电压会随着集电极发射极电流变大而线性增加的特性,检测电压值进而判断IGBT是否处于过流状态,提升了检测电路的可靠性,不会产生误判现象,保证了电池和充电器内部电路器件的可靠使用寿命。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于电动三轮车
,特别涉及一种电动三轮车充电器IGBT过流保护电路
技术介绍
目前电动三轮车已成为我国最广泛使用的环保交通工具,如何又快又的好完成充电显得极为重要,这就需要有着保证电动三轮车蓄电池安全和可靠的充电方法。目前大部分充电电路采用电动三轮车蓄电池设备进行充电,其充电电路设置得较为简单,充电过程极其单一,充电电流较小,充电效率很低。导致出现这些问题的主要原因是电动三轮车充电器的检测与保护电路的保护动作不足够稳定可靠;不能在提高充电器充电效率的同时自动对充电过程中发生的各种意外情况进行灵敏迅速地保护,例如瞬时冲击电流、电路过电流、电路过电压、充电器温度上升太快等意外因素;所以在不显著增加成本的情况下,提升充电器的保护电路技术对于电动三轮车充电器而言是至关重要的。电动三轮车充电器发生过电流时,容易使IGBT的栅极失去控制,发生擎住效应,此时栅极的关断信号失效,集电极电流过大使IGBT损坏。而短路是最严重的过电流故障,在发生短路的情况下,电流很快能达到额定电流的4-5倍,此时必须尽快地关闭器件,否则器件将很快损坏。在一般的大功率开关电路设计中使用电阻检测IGBT的发射极的过电流,当发生过电流时关断驱动IGBT的PWM信号,实现保护IGBT与主电路的目的。电阻用于检测IGBT发射极的电流。当负载过流或电路发生短路时,IGBT发射极电流增大,电阻上的电压升高,经电容C滤波后输入UC3842的引脚3超过IV的电压信号,关闭PWM驱动信号;进而限制电容C的充电电流。但是此种IGBT过流保护电路的不足之处在于:I)电流检测电路结构简单,可靠性不高,例如栅极驱动信号开关频率过快导致高电压变动率,进而引起发射极过电流导致检测电路误触发驱动信号关断。2)对输入IGBT器件的栅极驱动信号缺少信号调理电路,IGBT器件本身也缺乏必要的保护措施。3)检测电路与主电路之间没有电气隔离措施,易影响芯片正常工作。因此,电动三轮车
急需一种电动三轮车充电器IGBT过流保护电路,利用IGBT发生过电流时,集电极一发射极之间的电压会随着集电极发射极电流变大而线性增加的特性,检测电压值进而判断IGBT是否处于过流状态,提升了检测电路的可靠性,不会产生误判现象,从而保证了电池和充电器内部电路器件的可靠使用寿命,具有非常大的实用价值和现实意义。
技术实现思路
本技术提供了一种电动三轮车充电器IGBT过流保护电路,技术方案如下:一种电动三轮车充电器IGBT过流保护电路,包括:绝缘栅双极型晶体管IGBT、第一二极管、光电親合器、集成双运算放大器和开关电源芯片;绝缘栅双极型晶体管IGBT,一端接地,一端与第一二极管阳极相连接,另一端与开关电源芯片相连接;光电親合器,一端通过串联一个第一电阻接地,一端通过一个第二电阻与输入电压相连接,一端通过一个第三电阻与基准电压5V输入端相连接,一端通过第四电阻、第五电阻连接到开关电源芯片上;集成运算放大器,正向输入端连接到光电耦合器和第四电阻之间,反向输入端通过2个第六电阻分压后,一端连接到基准电压5V输入端,另一端连接到第四电阻和第五电阻之间,输出端与第七电阻相连接;第七电阻,与第五电阻并联后连接到开关电源芯片上。如上所述的一种电动三轮车充电器IGBT过流保护电路,其中,还包括:调理电路,由第二二极管和第八电阻组成,第二二极管与第八电阻并联后一端连接到绝缘栅双极型晶体管IGBT上,另一端与开关电源芯片相连接。如上所述的一种电动三轮车充电器IGBT过流保护电路,其中,还包括:保护电路,为双向稳压二极管,一端连接到第八电阻与绝缘栅双极型晶体管IGBT之间,另一端连接到绝缘栅双极型晶体管IGBT与接地端之间。如上所述的一种电动三轮车充电器IGBT过流保护电路,其中,集成双运算放大器的型号为LM358。如上所述的一种电动三轮车充电器IGBT过流保护电路,其中,光电耦合器的型号为 TPL521。如上所述的一种电动三轮车充电器IGBT过流保护电路,其中,开关电源芯片的型号为 UC3842。本技术的有益效果:1、本技术在电路中增加光电耦合器和集成双运算放大器,进而利用IGBT发生过电流时,集电极一发射极之间的电压会随着集电极发射极电流变大而线性增加的特性,检测出电压值,判断出IGBT是否处于过流状态,提升了检测电路的可靠性。2、本技术的开关电源芯片采用UC3842芯片,因为其具有单端输出,能够直接驱动单端反激式电动三轮车充电器的功率半导器,内部包含PWM锁存器,能够实现逐个脉冲电流控制的作用,更加安全、可靠,操作更加容易,同时保证了充电效率。3、由于IGBT的耐过流能力与耐过压能力较差,一旦出现意外就会损坏。为此,必须对IGBT进行相关保护,本技术在UC3842引脚6控制的栅极输入端串入电阻r3与二极管Dl并联电路,电阻r3起到限制驱动电流的作用。IGBT正偏开通时,二极管Dl处于反偏;IGBT反偏关断时,二极管Dl导通使栅极保持在低电位加速关断,有效的防止了 IGBT的损害,提高IGBT的使用寿命。4、本技术在IGBT栅极与源极之间并联双向稳压二极管,防止驱动信号或者高电压变动率产生的过电压击穿栅-源极,导致IGBT损坏,提高IGBT的使用寿命。【附图说明】下面结合附图和【具体实施方式】来详细说明本技术:图1是本技术一种电动三轮车充电器IGBT过流保护电路实施例1的电路图。图2是本技术一种电动三轮车充电器IGBT过流保护电路实施例2的电路图。【具体实施方式】为了使本技术技术实现的措施、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体图示,进一步阐述本技术。实施例1:图1是本技术一种电动三轮车充电器IGBT过流保护电路实施I的电路图。如图1所示,一种电动三轮车充电器IGBT过流保护电路,包括:绝缘栅双极型晶体管IGBT、第一二极管D1、光电耦合器1、集成双运算放大器2和开关电源芯片3 ;绝缘栅双极型晶体管IGBT,一端接地,一端与第一二极管Dl阳极相连接,另一端与开关电源芯片3相连接;光电耦合器1,一端通过串联一个第一电阻Rl接地,一端通过一个第二电阻R2与输入电压相连接,一端通过一个第三电阻R3与基准电压5V输入端相连接,一端通过第四电阻R4、第五电阻r2连接到开关电源芯片3上;集成运算放大器2,正向输入端连接到光电耦合器I和第四电阻R4之间,反向输入端通过2个第六电阻R5、R6分压后,一端连接到基准电压5V输入端,另一端连接到第四电阻R4和第五电阻r2之间,输出端与第七电阻rl相连接;第七电阻rl,当前第1页1 2 本文档来自技高网
...

【技术保护点】
一种电动三轮车充电器IGBT过流保护电路,其特征在于,包括:绝缘栅双极型晶体管IGBT、第一二极管、光电耦合器、集成双运算放大器和开关电源芯片;所述绝缘栅双极型晶体管IGBT,一端接地,一端与所述第一二极管阳极相连接,另一端与所述开关电源芯片相连接;所述光电耦合器,一端通过串联一个第一电阻后接地,一端通过一个第二电阻与输入电压相连接,一端通过一个第三电阻与基准电压5V输入端相连接,一端通过第四电阻、第五电阻连接到所述开关电源芯片上;所述集成运算放大器,正向输入端连接到所述光电耦合器和第四电阻之间,反向输入端通过2个第六电阻分压后,一端连接到基准电压5V输入端,另一端连接到所述第四电阻和第五电阻之间,输出端与第七电阻相连接;所述第七电阻,与所述第五电阻并联后连接到开关电源芯片上。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:常琳曾国辉倪雯黄宇丹王超白诗婷秦留福
申请(专利权)人:上海工程技术大学
类型:新型
国别省市:上海;31

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1