一种三相灭弧限流短路保护电路及用电设备制造技术

本发明专利技术实施例公开了一种三相灭弧限流短路保护电路及用电设备，其中，驱动模块检测IGBT驱动板是否发生短路退饱并输出对应的退饱和检测信号给控制模块；霍尔检测模块采集A、B、C和N相线的输出端的电流，并与控制模块输出的比较电压进行比较；根据比较结果输出对应的霍尔过流检测信号；控制模块根据霍尔过流检测信号和退饱和检测信号输出对应的驱动信号，通过驱动模块驱动后控制IGBT驱动板的通断状态；两个浪涌抑制模块分别对A相线、B相线、C相线和N相线的输入端和输出端进行浪涌抑制。采用IGBT驱动板这种半导体开关来控制三相线回路的通断，在短路时快速检测和快速断开，在短路能量未聚集时限流断开，从而抑制火花和线路熔解。解。解。

【技术实现步骤摘要】
一种三相灭弧限流短路保护电路及用电设备


[0001]本专利技术涉及三相用电安全和短路保护
，尤其涉及一种三相灭弧限流短路保护电路及用电设备。

技术介绍

[0002]目前市面上的三相电短路保护主要采用断路器来断开电流，但是断路器在火火或者火零短路时会产生很大的能量，断开时间基本在ms级别，产生很大的火花，在短路的触点上产生线路高温熔解，容易引起火灾和安全事故。

技术实现思路

[0003]针对上述技术问题，本专利技术实施例提供了一种三相灭弧限流短路保护电路及用电设备，以解决现有短路保护采用断路器容易产生火花和线路熔解的问题。
[0004]本专利技术实施例提供一种三相灭弧限流短路保护电路，其包括IGBT驱动板、驱动模块、控制模块、霍尔检测模块、第一浪涌抑制模块和第二浪涌抑制模块；
[0005]所述驱动模块检测IGBT驱动板是否发生短路退饱并输出对应的退饱和检测信号给控制模块；
[0006]所述霍尔检测模块采集A相线、B相线、C相线和N相线的输出端的电流，并与控制模块输出的比较电压进行比较；根据比较结果输出对应电平的霍尔过流检测信号；
[0007]所述控制模块根据霍尔过流检测信号和退饱和检测信号输出对应的驱动信号，通过驱动模块驱动后控制IGBT驱动板的通断状态；
[0008]所述第一浪涌抑制模块用于对A相线、B相线、C相线和N相线的输入端进行浪涌抑制；第二浪涌抑制模块用于对A相线、B相线、C相线和N相线的输出端进行浪涌抑制。
[0009]可选地，所述的三相灭弧限流短路保护电路中，所述驱动模块包括驱动芯片、第一接口、第一电阻、第二电阻和第一电容；
[0010]所述驱动芯片的DIR脚连接驱动芯片的VCC和第二电源端，驱动芯片的A0脚、A1脚、A2脚、A3脚、A4脚、A5脚和A6脚均连接控制模块；驱动芯片的B0脚连接第一接口的VI6脚和IGBT驱动板的VI6脚，驱动芯片的B1脚连接第一接口的VI5脚和IGBT驱动板的VI5脚，驱动芯片的B2脚连接第一接口的VI4脚和IGBT驱动板的VI4脚，驱动芯片的B3脚连接第一接口的VI3脚和IGBT驱动板的VI3脚，驱动芯片的B4脚连接第一接口的VI2脚和IGBT驱动板的VI2脚，驱动芯片的B5脚连接第一接口的VI1脚和IGBT驱动板的VI1脚，驱动芯片的B6脚连接第一接口的ENA脚和IGBT驱动板的ENA脚；第一接口的C脚连接IGBT驱动板的C脚、第一电阻的一端和第二电阻的一端；第一电阻的另一端连接第一电容的一端和第一电源端，第二电阻的另一端连接第一电容的另一端和控制模块，IGBT驱动板的+24V脚连接第三电源端；驱动芯片的GND脚、驱动芯片的脚、第一接口的E脚、第一接口的GND脚、IGBT驱动板的GND脚和IGBT驱动板的E脚均接地。
[0011]可选地，所述的三相灭弧限流短路保护电路中，所述控制模块包括MCU、第一转换
芯片、第二转换芯片、4路2与门、第一二极管、第二二极管、第三二极管和第四二极管；
[0012]所述MCU的PA0脚、PA1脚、PA2脚、PA3脚、PA4脚、PA5脚、PA6脚与驱动芯片的A0脚、A1脚、A2脚、A3脚、A4脚、A5脚、A6脚一对一连接；MCU的PA7脚连接第二电阻的另一端和第一电容的另一端；MCU的PB2脚连接第一二极管的正极、第二二极管的正极、第三二极管的正极和第四二极管的正极；MCU的PB1脚连接第一转换芯片的PWM脚，MCU的PB0脚连接第二转换芯片的PWM脚；第一转换芯片的VCC脚和第二转换芯片的VCC脚均连接第四电源端，第一转换芯片的SEL脚连接第一转换芯片的GND脚和地，第二转换芯片的SEL脚连接第二转换芯片的GND脚和地；第一转换芯片的VOUT脚和第二转换芯片的VOUT脚均连接霍尔检测模块；4路2与门的1A脚、1B脚、2A脚、2B脚、3A脚、3B脚、4A脚和4B脚均连接霍尔检测；4路2与门的1Y脚连接第一二极管的负极，4路2与门的2Y脚连接第二二极管的负极，4路2与门的3Y脚连接第三二极管的负极，4路2与门的4Y脚连接第四二极管的负极，4路2与门的GND脚接地，4路2与门的VCC脚连接第二电源端。
[0013]可选地，所述的三相灭弧限流短路保护电路中，所述霍尔检测模块包括第一霍尔传感器、第二霍尔传感器、第三霍尔传感器、第四霍尔传感器、第一与门芯片、第二与门芯片、第三与门芯片和第四与门芯片；
[0014]A相线的输出端穿过第一霍尔传感器，第一霍尔传感器上的第二接口的+5V脚连接第二电源端，第二接口的GND脚接地，第二接口的OUT脚连接第一与门芯片的第2脚和第5脚，第一与门芯片的第3脚连接第一转换芯片的VOUT脚，第一与门芯片的第6脚连接第二转换芯片的VOUT脚；第一与门芯片的第1脚、第7脚与4路2与门的1A脚、1B脚一对一连接；
[0015]B相线的输出端穿过第二霍尔传感器，第二霍尔传感器上的第三接口的+5V脚连接第二电源端，第三接口的GND脚接地，第三接口的OUT脚连接第二与门芯片的第2脚和第5脚，第二与门芯片的第3脚连接第一转换芯片的VOUT脚，第二与门芯片的第6脚连接第二转换芯片的VOUT脚；第二与门芯片的第1脚、第7脚与4路2与门的2A脚、2B脚一对一连接；
[0016]C相线的输出端穿过第三霍尔传感器，第三霍尔传感器上的第四接口的+5V脚连接第二电源端，第四接口的GND脚接地，第四接口的OUT脚连接第三与门芯片的第2脚和第5脚，第三与门芯片的第3脚连接第一转换芯片的VOUT脚，第三与门芯片的第6脚连接第二转换芯片的VOUT脚；第三与门芯片的第1脚、第7脚与4路2与门的4B脚、4A脚一对一连接；
[0017]N相线的输出端穿过第四霍尔传感器，第四霍尔传感器上的第五接口的+5V脚连接第二电源端，第五接口的GND脚接地，第五接口的OUT脚连接第四与门芯片的第2脚和第5脚，第四与门芯片的第3脚连接第一转换芯片的VOUT脚，第四与门芯片的第6脚连接第二转换芯片的VOUT脚；第四与门芯片的第1脚、第7脚与4路2与门的3B脚、3A脚一对一连接；
[0018]第一与门芯片、第二与门芯片、第三与门芯片和第四与门芯片的第8脚均连接第二电源端；第一与门芯片、第二与门芯片、第三与门芯片和第四与门芯片的第4脚均接地。
[0019]可选地，所述的三相灭弧限流短路保护电路中，所述霍尔检测模块还包括第二电容、第三电容、第四电容和第五电容；
[0020]所述第二电容连接在第二接口的+5V脚与GND脚之间，第三电容连接在第三接口的+5V脚与GND脚之间，第四电容连接在第四接口的+5V脚与GND脚之间，第五电容连接在第五接口的+5V脚与GND脚之间。
[0021]可选地，所述的三相灭弧限流短路保护电路中，所述霍尔检测模块还包括第三电
阻、第四电阻、第五电阻和第六电阻；
[0022]所述第三电阻的一端连接第二接口的OUT脚，第三电阻的另一端连接第一与门芯片的第2脚和第5脚，第四电阻的一端连接第三接口的OUT脚，第四电阻的另一端连本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种三相灭弧限流短路保护电路，其特征在于，包括IGBT驱动板、驱动模块、控制模块、霍尔检测模块、第一浪涌抑制模块和第二浪涌抑制模块；所述驱动模块检测IGBT驱动板是否发生短路退饱并输出对应的退饱和检测信号给控制模块；所述霍尔检测模块采集A相线、B相线、C相线和N相线的输出端的电流，并与控制模块输出的比较电压进行比较；根据比较结果输出对应电平的霍尔过流检测信号；所述控制模块根据霍尔过流检测信号和退饱和检测信号输出对应的驱动信号，通过驱动模块驱动后控制IGBT驱动板的通断状态；所述第一浪涌抑制模块用于对A相线、B相线、C相线和N相线的输入端进行浪涌抑制；第二浪涌抑制模块用于对A相线、B相线、C相线和N相线的输出端进行浪涌抑制。2.根据权利要求1所述的三相灭弧限流短路保护电路，其特征在于，所述驱动模块包括驱动芯片、第一接口、第一电阻、第二电阻和第一电容；所述驱动芯片的DIR脚连接驱动芯片的VCC和第二电源端，驱动芯片的A0脚、A1脚、A2脚、A3脚、A4脚、A5脚和A6脚均连接控制模块；驱动芯片的B0脚连接第一接口的VI6脚和IGBT驱动板的VI6脚，驱动芯片的B1脚连接第一接口的VI5脚和IGBT驱动板的VI5脚，驱动芯片的B2脚连接第一接口的VI4脚和IGBT驱动板的VI4脚，驱动芯片的B3脚连接第一接口的VI3脚和IGBT驱动板的VI3脚，驱动芯片的B4脚连接第一接口的VI2脚和IGBT驱动板的VI2脚，驱动芯片的B5脚连接第一接口的VI1脚和IGBT驱动板的VI1脚，驱动芯片的B6脚连接第一接口的ENA脚和IGBT驱动板的ENA脚；第一接口的C脚连接IGBT驱动板的C脚、第一电阻的一端和第二电阻的一端；第一电阻的另一端连接第一电容的一端和第一电源端，第二电阻的另一端连接第一电容的另一端和控制模块，IGBT驱动板的+24V脚连接第三电源端；驱动芯片的GND脚、驱动芯片的OE脚、第一接口的E脚、第一接口的GND脚、IGBT驱动板的GND脚和IGBT驱动板的E脚均接地。3.根据权利要求2所述的三相灭弧限流短路保护电路，其特征在于，所述控制模块包括MCU、第一转换芯片、第二转换芯片、4路2与门、第一二极管、第二二极管、第三二极管和第四二极管；所述MCU的PA0脚、PA1脚、PA2脚、PA3脚、PA4脚、PA5脚、PA6脚与驱动芯片的A0脚、A1脚、A2脚、A3脚、A4脚、A5脚、A6脚一对一连接；MCU的PA7脚连接第二电阻的另一端和第一电容的另一端；MCU的PB2脚连接第一二极管的正极、第二二极管的正极、第三二极管的正极和第四二极管的正极；MCU的PB1脚连接第一转换芯片的PWM脚，MCU的PB0脚连接第二转换芯片的PWM脚；第一转换芯片的VCC脚和第二转换芯片的VCC脚均连接第四电源端，第一转换芯片的SEL脚连接第一转换芯片的GND脚和地，第二转换芯片的SEL脚连接第二转换芯片的GND脚和地；第一转换芯片的VOUT脚和第二转换芯片的VOUT脚均连接霍尔检测模块；4路2与门的1A脚、1B脚、2A脚、2B脚、3A脚、3B脚、4A脚和4B脚均连接霍尔检测；4路2与门的1Y脚连接第一二极管的负极，4路2与门的2Y脚连接第二二极管的负极，4路2与门的3Y脚连接第三二极管的负极，4路2与门的4Y脚连接第四二极管的负极，4路2与门的GND脚接地，4路2与门的VCC脚连接第二电源端。4.根据权利要求2所述的三相灭弧限流短路保护电路，其特征在于，所述霍尔检测模块包括第一霍尔传感器、第二霍尔传感器、第三霍尔传感器、第四霍尔传感器、第一与门芯片、
第二与门芯片、第三与门芯片和第四与门芯片；A相线的输出端穿过第一霍尔传感器，第一霍尔传感器上的第二接口的+5V脚连接第二电源端，第二接口的GND脚接地，第二接口的OUT脚连接第一与门芯片的第2脚和第5脚，第一与门芯片的第3脚连接第一转换芯片的VOUT脚，第一与门芯片的第6脚连接第二转换芯片的VOUT脚；第一与门芯片的第1脚、第7脚与4路2与门的1A脚、1B脚一对一连接；B相线的输出端穿过第二霍尔传感器，第二霍尔传感器上的第三接口的+...

【专利技术属性】
技术研发人员：王朝辉，汪延希，
申请(专利权)人：朗鲨智能设备深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：