[發明專利]一種移相全橋周期自保護電路及其控制方法

有效

• 申請號: 201310330619.4
• 申請日: 2013-07-31
• 公開（公告）號: CN103401221A
• 公開（公告）日: 2013-11-20
• 發明（設計）人: 杜貴平;朱天生
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: H02H7/12
• 分類號: H02H7/12
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍

技術領域

本發明涉及移相全橋開關電源技術領域，具體涉及一種移相全橋周期自保護電路及其控制方法。

背景技術

移相全橋電路已經是一個很成熟的軟開關電路，常作為中大功率電源電路拓撲，橋臂上的四個開關管常以TI2000系列DSP處理器控制，通過DSP處理器可以產生帶有死區時間的PWM信號，避免電路上出現同一橋臂直通現象，但當出現過流時需要將四路開關管都關斷時，而DSP處理器輸出的總是2路互補的PWM信號，無法實現開關管全關，這與過流情況下的要求相悖。另外常用的單周期保護控制在系統出現連續過流時會產生變壓器偏磁現象，雖然已有半周期保護控制可以緩解偏磁現象，但同時需增加一路PWM信號，這無疑給DSP處理器增加負擔，特別對于多機并聯電路來說，由于DSP處理器的PWM端口有限，若每個單機都需增加一路PWM信號，則本來只需1片DSP處理器即可控制，此時可能就需要2片甚至更多，成本較高。

發明內容

針對現有技術存在的不足，本發明公開一種移相全橋周期自保護電路及其控制方法，當出現過流時，可以使4路輸入PWM信號同時變為低電平，實現開關管的全關斷及在出現連續過流時不會產生變壓器偏磁現象，同時DSP處理器只需輸出4路PWM信號即可，提高DSP處理器利用率，此控制方法可靠、電路簡單、易于實現。

本發明為達到上述目的，所采用的技術方案如下:

一種移相全橋周期自保護電路，包括：DSP處理器4個PWM輸出端、電流采樣及其比較電路、有源晶振電路、第一下降沿觸發D觸發器、第二下降沿觸發D觸發器、第一雙輸入或門、第二雙輸入或門、第一非門、第一雙輸入與門、第二雙輸入與門、第三雙輸入與門、第四三輸入與門、第五雙輸入與門、第六雙輸入與門、第七雙輸入與門、第八雙輸入與門；所述的DSP處理器4個PWM輸出端為：第一輸入PWM信號輸出端、第二輸入PWM信號輸出端、第三輸入PWM信號輸出端、第四輸入PWM信號輸出端；所述第一下降沿觸發D觸發器的D輸入端與第一輸入PWM信號輸出端連接，CLK輸入端與第二雙輸入或門的輸出端連接；所述第一非門的輸出端與第一輸入PWM信號輸出端連接；所述第一雙輸入與門的第一輸入端與第一非門的輸出端連接，第二輸入端與第一下降沿觸發D觸發器的輸出Q連接；所述第二雙輸入與門的第一輸入端與第一下降沿觸發D觸發器的輸出Q非連接，第二輸入端與第一輸入PWM信號輸出端連接；所述第一雙輸入或門的第一輸入端與第一雙輸入與門的輸出端連接，第二輸入端與第二雙輸入與門的輸出端連接；所述第二下降沿觸發D觸發器的D輸入端與第二雙輸入或門的輸出端連接，CLK輸入端與有源晶振電路的輸出端連接；所述第三雙輸入與門的第一輸入端與電流采樣及其比較電路的輸出端連接，第二輸入端與第二下降沿觸發D觸發器的輸出端Q連接；所述第四三輸入與門的第一輸入端與第二下降沿觸發D觸發器的輸出端Q非連接，第二輸入端與電流采樣及其比較電路的輸出端連接，第三輸入端與第一雙輸入或門的輸出連接；所述的第二雙輸入或門的第一輸入端與第三雙輸入與門的輸出連接，第二輸入端與第四三輸入與門的輸出連接；所述的第五雙輸入與門、第六雙輸入與門、第七雙輸入與門、第八雙輸入與門的第一輸入端分別與第一輸入PWM信號輸出端、第二輸入PWM信號輸出端、第三輸入PWM信號輸出端、第四輸入PWM信號輸出端相連；所述第五雙輸入與門、第六雙輸入與門、第七雙輸入與門、第八雙輸入與門的第二輸入端均連在一起，并與第二雙輸入或門輸出端相連；所述第五雙輸入與門、第六雙輸入與門、第七雙輸入與門、第八雙輸入與門的輸出用于控制電路兩橋臂上4個開關管的開關。

作為優選，所述的DSP處理器選用德州儀器公司2000系列DSP處理器。

所述的電流采樣及其比較電路，包括：霍爾電流傳感器P、16個電阻、7個電容、4個二極管和2個運算放大器；所述的電流采樣及其比較電路采樣的電流信號為流過IGBT的電流，當IGBT出現過流時，電流采樣及其比較電路的輸出端的輸出為低電平；相反當IGBT電流正常時電流采樣及其比較電路的輸出端的輸出為高電平。

所述的第一輸入PWM信號輸出端輸出第一輸入PWM信號、第二輸入PWM信號輸出端輸出第二輸入PWM信號、第三輸入PWM信號輸出端輸出第三輸入PWM信號、第四輸入PWM信號輸出端輸出第四輸入PWM信號，所述的第一輸入PWM信號、第二輸入PWM信號、第三輸入PWM信號、第四輸入PWM信號組成4路移相全橋驅動信號，其中第二輸入PWM信號由第一輸入PWM信號反向得到，第四輸入PWM信號由第三輸入PWM信號反向得到。

用于上述的一種移相全橋周期自保護電路的控制方法是：