[發明專利]一種小功率光伏控制器輸出短路保護電路

有效

• 申請號: 201210239642.8
• 申請日: 2012-07-11
• 公開（公告）號: CN102751969A
• 公開（公告）日: 2012-10-24
• 發明（設計）人: 張強勝;毛曉娟
• 申請（專利權）人: 上海先甲新能源科技有限公司
• 主分類號: H03K17/08
• 分類號: H03K17/08
• 代理公司: 上海三方專利事務所 31127
• 代理人: 吳干權;單大義

1.一種小功率光伏控制器輸出短路保護電路，其特征在于直流電源的正端DC+連接電感L1和二極管D1負極的抽頭一端，電感L1另一端連接電解電容C1正極，并抽頭一端為直流輸出端OUT+，二極管D1正極一端與電解電容C1負極一端相接并抽頭一端為直流輸出端OUT-，在二極管D1正極和電解電容C1負極之間抽頭連接開關管Q1漏極，開關管Q1的相極上接有電阻R1一端，并抽頭一端連接二極管D2正極，電阻R1另一端設有控制信號檢測點，開關管Q1源極上設有電流取樣電阻R3，R3另一端連接直流電源的負端DC-并接地，在電阻R3和開關管Q1源極設有兩個抽頭線，第一個抽頭線接有電阻R4一端，電阻R4另一端連接電容C3一端并抽頭為電流檢測信號點，電容C3另一端連接三極管Q2發射極并接地，第二個抽頭線連接電阻R5一端，電阻R5另一端連接三極管Q2基極，二極管D2負極連接三極管Q2集電極并抽頭一端連接電阻R6，電阻R6另一端為電源檢測信號點，通過該電路限制輸出回路最大電流，提高光伏充電控制器的保護性能。

2.一種小功率光伏控制器輸出短路保護電路方法，其特征在于該方法為，直流輸入端為蓄電池，通過DC+、DC-將直流電輸入到由二極管D1、電感L1、電解電容C1、電容C2構成的電感及續流單元電路；開關管Q1、電阻R1、R3、R5、R6、二極管D2、三極管Q2組成的電流檢測及控制單元；電阻R4、電容C3為過載電流信號取樣濾波電路中去，

工作時，輸出直流回路的負載電流，通過并聯電阻R2、R3的電流取樣電阻，產生了一定的電壓，Vi=I*R，使得正常工作時的Vi遠小于三極管Q2的Vbe，Vbe一般約為0.7V，當輸出有短路時，流過電阻R2、R3上的電流急劇增加，則使得Vi快速增加，當Vi>Vbe時，三極管Q2導通，則三極管Q2集電極的電壓下降到0伏左右，此時二極管D2導通，并將開關管Q1的柵極電壓拉低到接近0V，開關管Q1功率推出飽和導通，使得回路電流限制在I=Vbe/R3，從而保護了Q1。

3.如權利要求2所述的一種小功率光伏控制器輸出短路保護電路方法，其特征在于電感及續流單元電路的方法為當短路現象發生，扼制負載回路的電流快速增長，為三極管Q2的導通、保護功能贏得時間，使得在三極管Q2動作前，開關管Q1不被燒壞，因為電感上的電流不能特變，電感上的感應電壓方程為：VL=L(di/dt)，在開關管Q1導通時，發生輸出短路時，回路電流應該為（Vin-?VL）/（R1//R2），通過解微分方程，在短路時的極短時間內的電流是按照指數特性增長的，電感越大，電流增長的越緩慢，因為電感L1的扼制電流的能力，為三極管Q2、開關管Q1保護動作贏得了時間，使得保護穩定可靠。