一种保护电路制造技术

本发明专利技术公开了一种保护电路，比较模块用于判断待测信号与一阈值的大小关系，若待测信号不在阈值的范围内，输出异常信号，若待测信号在阈值范围内，输出正常信号。噪声屏蔽信号产生模块用于判断待测信号是否存在噪声信号，并在待测信号存在噪声信号时发出指令脉冲；处理模块用于判断是否有异常信号，若有异常信号，判断是否有指令脉冲，若有指令脉冲，屏蔽比较模块的输出，指令端发出正常指令，若无指令脉冲，指令端发出保护指令；若无异常信号，指令端发出正常指令。保护电路通过噪声屏蔽信号产生模块可有效屏蔽由于电子器件开通或关断瞬间产生的电流或电压尖峰，且不需要增加RC滤波，不会给被待测信号带来延时，保证了保护电路的实时性。

A Protective Circuit

【技术实现步骤摘要】
一种保护电路
本专利技术属于电力电子
，尤其是涉及一种保护电路。
技术介绍
在开关电源、电机驱动、UPS(UninterruptiblePowerSupply)、逆变器、PWM(脉冲宽度调制)功放等电力电子应用电路中，为了保证电路的正常工作，经常需要集成多种保护功能，如欠压保护、平均过流保护、短路保护等。以短路保护为例，其功能是检测经过功率管(三极管、MOSFET、IGBT等)的实时电流。当功率管的电流峰值超过一定阈值之后，保护电路会关断功率管，确保功率器件中通过的电流不超过器件的额定值。但是在电力电子实际应用时，很多信号是夹杂着噪声的，例如上面提到的功率管流过的电流信号，在功率管开通或关断的瞬间，由于功率管的反向恢复特性以及寄生电容的特性，会产生很大的电流尖峰，如果该电流尖峰超过保护电路的阈值，那么就很容易出现误保护动作。为了解决保护电路的误保护问题，现有技术主要有两种思路，第一种方法是加大对信号的滤波，例如对采样回来的电流信号进行RC滤波；第二种方法是在比较电路的输出端进行多次采样，保证触发电平持续一段时间之后才认为是有效信号。上述的两种思路中，第一种方法的缺点是加大滤波后会给原始信号带来延时，在某些场合(例如电压比较高，而MOS反向恢复特性不好)，噪声尖峰可能很大，滤波常数就要加到很大，这样做会大大降低保护电路的及时性。而对于第二种方法，其应用已经比较多，在很多高端的控制器里面，已经集成了这个功能，例如STM32F4系列的单片机，其过流控制管脚BKIN就集成了计数的功能。但是很多场合为了降低成本，无法使用高端的控制器，如果自己使用逻辑门来实现的话，成本和电路面积都会增加。中国专利(申请号为CN105634260A)的专利，提供一种输出短路保护电路，具体方案采用的就是第二种方法，包括比较电路以及计数电路。比较电路输出的信号送给计数电路，计数到一定值之后才认为是有效电平，关断功率管；如果在计数到一定阈值前，比较器信号又恢复到非保护状态，则认为是无效电平，则不关断功率管。因此，需要提出一种兼顾实时性以及成本低的保护电路。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种保护电路，用于解决现有技术中由于加大滤波后会大大降低保护电路的及时性以及成本高的问题。为了解决上述技术问题，本专利技术提出一种保护电路，用于一电子器件，包括比较模块、噪声屏蔽信号产生模块以及处理模块，流经所述电子器件的实时电流或电压为待测信号；所述比较模块的输入端连接所述待测信号，所述比较模块的输出端连接所述处理模块的输入端，所述比较模块用于判断所述待测信号与一阈值的大小关系，若所述待测信号不在所述阈值的范围内，则输出异常信号，若所述待测信号在所述阈值范围内，则输出正常信号；所述噪声屏蔽信号产生模块连接所述处理模块的输入端，所述噪声屏蔽信号产生模块用于在所述待测信号存在噪声信号时发出指令脉冲；所述处理模块的输出端作为指令端用于发出正常指令或保护指令，所述指令端发出所述正常指令时，不关断所述电子器件，所述指令端发出所述保护指令时，关断所述电子器件；所述处理模块用于判断是否有所述异常信号；若有所述异常信号，则判断是否有所述指令脉冲；若有所述指令脉冲，则屏蔽所述比较模块的输出，所述指令端发出所述正常指令，若无所述指令脉冲，所述指令端发出所述保护指令；若无所述异常信号，所述指令端发出正常指令。可选的，所述处理模块包括一信号合成电路，所述信号合成电路的输出端作为所述指令端。可选的，所述信号合成电路包括及二极管；所述二极管的输入端连接所述噪声屏蔽信号产生模块，所述比较模块的输出端与所述二极管的输出端连接并用作所述指令端。可选的，所述信号合成电路包括或门电路；所述或门电路的两个输入端分别连接所述比较模块的输出端以及所述噪声屏蔽信号产生模块，所述或门电路的输出端用作所述指令端。可选的，所述信号合成电路包括与门电路；所述与门电路的两个输入端分别连接所述比较模块的输出端以及所述噪声屏蔽信号产生模块，所述与门电路的输出端用作所述指令端。可选的，所述信号合成电路包括三极管；所述三极管的输入端连接所述噪声屏蔽信号产生模块，所述比较模块的输出端与所述三极管的输出端连接并用作所述指令端。可选的，所述电子器件在开通或关断时，所述噪声屏蔽信号产生模块发出指令脉冲。可选的，所述噪声屏蔽信号产生模块设置在一芯片内，所述芯片用于调整所述指令脉冲的脉冲宽度。可选的，所述芯片还用于控制所述电子器件的通断。可选的，所述比较模块包括比较器、运算放大器、带有比较器的器件或带有运算放大器的器件。本专利技术提出一种保护电路，包括比较模块、噪声屏蔽信号产生模块以及处理模块。处理模块的两个输入端分别连接比较模块以及噪声屏蔽信号产生模块。所述比较模块用于判断所述待测信号与一阈值的大小关系，若所述待测信号不在所述阈值的范围内，则输出异常信号，若所述待测信号在所述阈值范围内，则输出正常信号。所述噪声屏蔽信号产生模块用于判断所述待测信号是否存在噪声信号，并在所述待测信号存在噪声信号时发出指令脉冲；所述处理模块用于判断是否有所述异常信号，若有所述异常信号，则判断是否有所述指令脉冲，若有所述指令脉冲，则屏蔽所述比较模块的输出，所述指令端发出所述正常指令，若无所述指令脉冲，所述指令端发出所述保护指令；若无所述异常信号，所述指令端发出正常指令。本专利技术提出的保护电路通过噪声屏蔽信号产生模块可有效屏蔽由于电子器件开通或关断瞬间产生的电流或电压尖峰，且不需要增加RC滤波，不会给被待测信号带来延时，保证了保护电路的实时性。进一步地，处理模块可以通过二极管、电阻或者非门或者与门或者三极管等超低成本的器件实现，而且噪声屏蔽信号产生模块一般可利用电路主控芯片的模块实现，不带来额外器件。因此成本较低，有效降低了硬件的成本。更进一步地，利用主控芯片的模块作为噪声屏蔽信号产生模块，可以很简单地调整指令脉冲的脉冲宽度，因此屏蔽时间可调节，可以适应不同应用场景。附图说明图1为本专利技术实施例提供的一种保护电路的示意图；图2为本专利技术实施例提供的一种利用二极管的保护电路的示意图；图3为本专利技术实施例提供的一种利用或门的保护电路的示意图；图4为本专利技术实施例提供的一种利用与门的保护电路的示意图；图5为本专利技术实施例提供的一种利用三极管的保护电路的示意图；10-比较模块，20-噪声屏蔽信号产生模块，30-处理模块，301-第一电阻，302-二极管，303-或门电路，304-与门电路，305-第二电阻，306-三极管，40-指令端具体实施方式下面将结合示意图对本专利技术的具体实施方式进行更详细的描述。根据下列描述和权利要求书，本专利技术的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本专利技术实施例的目的。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种保护电路，用于一电子器件，其特征在于，包括比较模块、噪声屏蔽信号产生模块以及处理模块，流经所述电子器件的实时电流或电压为待测信号；所述比较模块的输入端连接所述待测信号，所述比较模块的输出端连接所述处理模块的输入端，所述比较模块用于判断所述待测信号与一阈值的大小关系，若所述待测信号不在所述阈值的范围内，则输出异常信号，若所述待测信号在所述阈值范围内，则输出正常信号；所述噪声屏蔽信号产生模块连接所述处理模块的输入端，所述噪声屏蔽信号产生模块用于在所述待测信号存在噪声信号时发出指令脉冲；所述处理模块的输出端作为指令端用于发出正常指令或保护指令，所述指令端发出所述正常指令时，不关断所述电子器件，所述指令端发出所述保护指令时，关断所述电子器件；所述处理模块用于判断是否有所述异常信号；若有所述异常信号，则判断是否有所述指令脉冲；若有所述指令脉冲，则屏蔽所述比较模块的输出，所述指令端发出所述正常指令，若无所述指令脉冲，所述指令端发出所述保护指令；若无所述异常信号，所述指令端发出正常指令。

【技术特征摘要】
1.一种保护电路，用于一电子器件，其特征在于，包括比较模块、噪声屏蔽信号产生模块以及处理模块，流经所述电子器件的实时电流或电压为待测信号；所述比较模块的输入端连接所述待测信号，所述比较模块的输出端连接所述处理模块的输入端，所述比较模块用于判断所述待测信号与一阈值的大小关系，若所述待测信号不在所述阈值的范围内，则输出异常信号，若所述待测信号在所述阈值范围内，则输出正常信号；所述噪声屏蔽信号产生模块连接所述处理模块的输入端，所述噪声屏蔽信号产生模块用于在所述待测信号存在噪声信号时发出指令脉冲；所述处理模块的输出端作为指令端用于发出正常指令或保护指令，所述指令端发出所述正常指令时，不关断所述电子器件，所述指令端发出所述保护指令时，关断所述电子器件；所述处理模块用于判断是否有所述异常信号；若有所述异常信号，则判断是否有所述指令脉冲；若有所述指令脉冲，则屏蔽所述比较模块的输出，所述指令端发出所述正常指令，若无所述指令脉冲，所述指令端发出所述保护指令；若无所述异常信号，所述指令端发出正常指令。2.如权利要求1所述的一种保护电路，其特征在于，所述处理模块包括一信号合成电路，所述信号合成电路的输出端作为所述指令端。3.如权利要求2所述的一种保护电路，其特征在于，所述信号合成电路包括二极管；所述二极管的输入端连接所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵锐，黄耀光，黄锦波，周海辉，苏尧，
申请(专利权)人：上海霄卓机器人有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31