一种晶体管的过流保护电路设计制造技术

本发明专利技术公开了一种晶体管的过流保护电路设计，共有两种保护机制：逆变器峰值电流限制以及启动能力限制。其中，逆变器峰值电流限制保证了驱动多台设备或者启动瞬间伴有大电流的设备时，逆变器不会直接停止工作，而是再不断循环中等待设备完全启动；启动能力限制则是在逆变器峰值电流限制的基础上对逆变器的气动能力所进行的进一步保护措施。动能力所进行的进一步保护措施。动能力所进行的进一步保护措施。

【技术实现步骤摘要】
一种晶体管的过流保护电路设计


[0001]本专利技术涉及过流保护
，尤其涉及一种晶体管的过流保护电路设计。

技术介绍

[0002]逆变器作为一种常用的直流转交流的转换器，在直交能量转换上会使用很多晶体管，其晶体管上需要设计有过流保护电路，以保证所接设备发生故障或短路时，不会对逆变器自身造成不可逆的损伤。但是，对于连接多个设备或者连接一些电机等启动瞬间需要较大电流的设备，这种保护电路又有可能导致设备无法正常启动。
[0003]目前常见的逆变器，绝大多数不带晶体管硬件保护，都是基于软件监测输出电流来反馈调节晶体管控制信号。另外对于连接多个设备的情况，目前也可以通过逐一启动的方法来避免触发过流保护，但需要人为参与控制。
[0004]这种基于软件检测输出电流反馈控制信号的范式存在一定风险，当监测信号异常或收到干扰，软件对于晶体管就会失控而产生爆炸。为了满足多个设备正常启动，人为参与多个设备逐一上电。当设备是单个电机等负载时，不能采用逐一上电方法实现启动。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提出一种针对
技术介绍
的问题的解决方案。
[0006]为了实现本专利技术的目的，本专利技术采取的技术方案为：
[0007]一种晶体管的过流保护电路设计，包括逆变器峰值电流限制电路，所述逆变器峰值电流限制电路一端电连接第一电阻一端、设备初始化保护电路和逆变器启动能力限制电路一端，逆变器峰值电流限制电路一端设置有第一接口，第一接口电连接逻辑门电路，逆变器峰值电流限制电路另一端电连接逆变器启动能力限制电路另一端，逆变器峰值电流限制电路另一端设置第二接口；第一电阻另一端电连接逆变器峰值电流限制电路、设备初始化保护电路和逆变器启动能力限制电路；所述逆变器启动能力限制电路包括电容充放电电路和D触发器触发电路。
[0008]进一步的，所述逆变器峰值电流限制电路包括第一光耦，第一光耦第一引脚电连接第四电阻的一端，第四电阻的另一端电连接第二电阻的一端、第三电容的一端、第三电阻的一端、第一比较器第八引脚和逆变器启动能力限制电路，第三电阻的另一端电连接第一光耦第二引脚和第一比较器第一引脚，第一光耦第三引脚电连接第一电容的一端和地信号，第一电容的另一端电连接第五电阻的一端、第二二极管阴极和第一光耦第四引脚，第五电阻的另一端电连接第一电阻的另一端和逆变器启动能力限制电路，第二二极管阳极电连接第一电阻的一端和设备初始化保护电路，第一比较器第四引脚接地，第一比较器第三引脚电连接第二电阻的另一端和第九电阻的一端，第九电阻的另一端接地，第一比较器第二引脚电连接第八电阻的一端和第七电阻的一端，第八电阻的另一端接地，第七电阻另一端电连接逆变器启动能力限制电路，第三电容的另一端接地。
[0009]进一步的，所述第七电阻的另一端设置第二接口，第二二极管阳极设置第一接口。
[0010]进一步的，所述第九电阻为变阻器。
[0011]进一步的，所述电容充放电电路包括第二光耦，第二光耦第一引脚电连接第十三电阻的一端，第十三电阻的另一端电连接第十八电阻的一端、第十二电阻的一端和逆变器峰值电流限制电路，第十八电阻的另一端电连接第二光耦第二引脚和第二比较器第七引脚，第二光耦第三引脚电连接第五电容的一端和地信号，第五电容的另一端电连接第十四电阻的一端、第二光耦第四引脚和触发器触发电路，第十四电阻的另一端电连接触发器触发电路，第二比较器第五引脚电连接第十二电阻的另一端、第二十电阻的一端，第二十电阻的另一端接地，第二比较器第六引脚电连接第十七电阻的一端、第十九电阻的一端和第六电容正极，第六电容负极和第十九电阻的另一端接地，第十七电阻的另一端电连接第五二极管阴极，第五二极管阳极电连接逆变器峰值电流限制电路。
[0012]进一步的，所述第五二极管阳极设置第二接口。
[0013]进一步的，所述第二十电阻为变阻器。
[0014]进一步的，所述D触发器触发电路包括D触发器，D触发器第一引脚电连接第六二极管阳极，第六二极管阴极电连接第四二极管阴极、第十五电阻的一端和电容充放电电路，D触发器第三引脚电连接第十一电阻的一端和第二三级管集电极，第二三极管基极电连接第十五电阻的另一端，第二三极管发射极电连接D触发器第七引脚、D触发器第五引脚、D触发器第四引脚、第一三极管发射极、第四电容的一端和地信号，第一三极管集电极电连接D触发器第六引脚和第十电阻的一端，第一三极管基极电连接第十六电阻的一端和第四电容的另一端，第十六电阻的另一端设置复位引脚，D触发器第十四引脚、第十一电阻的另一端和第十电阻的另一端均电连接第一电阻的另一端、电容充放电电路和逆变器峰值电流限制电路，第四二极管阳极电连接第一电阻的一端。
[0015]进一步的，所述第四二极管阳极设置第一接口。
[0016]进一步的，所述设备初始化保护电路包括第三二极管，第三二极管阳极电连接第一电阻一端和逆变器峰值电流限制电路，第三二极管阴极电连接第一二极管阳极、第二电容正极、第六电阻的一端，第一二极管阴极电连接第一电阻的另一端、逆变器峰值电流限制电路和逆变器启动能力限制电路，第二电容负极和第六电阻的另一端接地。
[0017]与现有技术相比，本专利技术的优点在于：
[0018]能够保证晶体管在不过流的情况下，提高使用负载的启动能力；不需要软件参与调控，通过电路实现逆变器峰值电流限制及启动能力限制来对晶体管进行过流保护；提供两种保护机制，能够更好的进行过流保护；在设备出现实际故障时，能及时有效的切断逆变器与故障设备的电气联系，从而保障逆变器的安全。
附图说明
[0019]图1为晶体管过流保护电路图；
[0020]图2为逆变器峰值电流限制电路图；
[0021]图3为逆变器启动能力限制电路图；
[0022]图4为设备初始化保护电路图；
[0023]图5为D触发器说明书中真值表截图。
具体实施方式
[0024]为更进一步阐述本专利技术为达成预定目的所采用的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实例，对依据本专利技术提出的一种晶体管的过流保护电路设计，详细说明如下：
[0025]本设计共有两种保护机制：
[0026]一、逆变器峰值电流限制。当逆变器输出电流值超过设定临界值的瞬间，切断逆变器输出，逆变器H桥上存在电感，其上电流是逐渐变化的。若之后输出电流值回到临界值以下，则逆变器继续正常工作，否则，循环执行此过程。此设计，将逆变器的输出电流值限制在设定阈值的同时，保证了驱动多台设备或者启动瞬间伴有大电流的设备时，逆变器不会直接停止工作。而是再不断循环中等待设备完全启动。其循环次数，即逆变器对设备的启动能力则由如下保护机制控制。
[0027]二、启动能力限制。由上所述，逆变器会对峰值电流进行限制的同时不停止输出，以此保证所接设备逐渐启动。但是，若长时间如此，则可以判断所接设备负载过大，难以正常启动或者设备已经出现故障。此时，启动能力限制电路将完全切断逆变器输出。在无人工进行复位操作的情况下，逆变器将不会恢复动作。启动能力本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种晶体管的过流保护电路设计，包括逆变器峰值电流限制电路，其特征在于：所述逆变器峰值电流限制电路一端电连接第一电阻(R1)一端、设备初始化保护电路和逆变器启动能力限制电路一端，逆变器峰值电流限制电路一端设置有第一接口(IGBT)，第一接口(IGBT)电连接逻辑门电路，逆变器峰值电流限制电路另一端电连接逆变器启动能力限制电路另一端，逆变器峰值电流限制电路另一端设置第二接口(IBUS)；第一电阻(R1)另一端电连接逆变器峰值电流限制电路、设备初始化保护电路和逆变器启动能力限制电路；所述逆变器启动能力限制电路包括电容充放电电路和D触发器触发电路。2.如权利要求1所述的一种晶体管的过流保护电路设计，其特征在于：所述逆变器峰值电流限制电路包括第一光耦(U1)，第一光耦(U1)第一引脚电连接第四电阻(R4)的一端，第四电阻(R4)的另一端电连接第二电阻(R2)的一端、第三电容(C3)的一端、第三电阻(R3)的一端、第一比较器(U2A)第八引脚和逆变器启动能力限制电路，第三电阻(R3)的另一端电连接第一光耦(U1)第二引脚和第一比较器(U2A)第一引脚，第一光耦(U1)第三引脚电连接第一电容(C1)的一端和地信号，第一电容(C1)的另一端电连接第五电阻(R5)的一端、第二二极管(D2)阴极和第一光耦(U1)第四引脚，第五电阻(R5)的另一端电连接第一电阻(R1)的另一端和逆变器启动能力限制电路，第二二极管(D2)阳极电连接第一电阻(R1)的一端和设备初始化保护电路，第一比较器(U2A)第四引脚接地，第一比较器(U2A)第三引脚电连接第二电阻(R2)的另一端和第九电阻(R9)的一端，第九电阻(R9)的另一端接地，第一比较器(U2A)第二引脚电连接第八电阻(R8)的一端和第七电阻(R7)的一端，第八电阻(R8)的另一端接地，第七电阻(R7)另一端电连接逆变器启动能力限制电路，第三电容(C3)的另一端接地。3.如权利要求2所述的一种晶体管的过流保护电路设计，其特征在于：所述第七电阻(R7)的另一端设置第二接口(IBUS)，第二二极管(D2)阳极设置第一接口(IGBT)。4.如权利要求2所述的一种晶体管的过流保护电路设计，其特征在于：所述第九电阻(R9)为变阻器。5.如权利要求1所述的一种晶体管的过流保护电路设计，其特征在于：所述电容充放电电路包括第二光耦(U4)，第二光耦(U4)第一引脚电连接第十三电阻(R13)的一端，第十三电阻(R13)的另一端电连接第十八电阻(R18)的一端、第十二电阻(R12)的一端和逆变器峰值电流限制电路，第十八电阻(R18)的另一端电连接第二光耦(U4)第二引脚和第二比较器(U2B)第七引脚，第二光耦(U4)第三引脚电连接第五电容(C5)的一端和地信号，第五电容(C5)的另...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨志祥，周震环，冯喜军，周学成，孙勇卫，刘李，周启航，江山，
申请(专利权)人：威胜能源技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：