[發(fā)明專利]一種全橋逆變器橋臂功率開關(guān)管過流保護(hù)電路

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310738397.X
• 申請日: 2013-12-30
• 公開（公告）號: CN103812374A
• 公開（公告）日: 2014-05-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李井達(dá);胡永華;馬勇
• 申請（專利權(quán)）人: 揚州雙鴻電子有限公司;揚州西康尼克電氣機(jī)械有限公司
• 主分類號: H02M7/5387
• 分類號: H02M7/5387;H02H7/122
• 代理公司: 揚州市錦江專利事務(wù)所 32106
• 代理人: 陳君偉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種全橋逆變器橋臂功率開關(guān)管過流保護(hù)電路。

背景技術(shù)

在全橋逆變器裝置中，四個橋臂功率開關(guān)管承載作高電壓和大電流，是整機(jī)故障的高發(fā)部件，因此對四個橋臂功率開關(guān)管的過流保護(hù)電路是否十分有效顯得特別重要。

目前常采用的方法其結(jié)構(gòu)示意圖如圖3所示，其電路結(jié)構(gòu)是：三相工頻電源的A相、B相、C相與三相整流橋的三個輸入端相連接，三相整流橋的輸出正電壓與功率管V1、V3的集電極相連接，所述三相整流橋的輸出負(fù)電壓與功率管V2、V4的發(fā)射極相連接，所述功率管V1的發(fā)射極與所述功率管V2的集電極、電感電容耦合器的一端相連接，所述電感電容耦合器的另一端與變壓器的一個輸入端相連接，所述變壓器的另一個輸入端與電流互感器的初級g1?g2繞組的g2端相連接，所述電流互感器的初級g1?g2繞組的g1端與所述功率管V3的發(fā)射極、所述功率管V4的集電極相連接，所述電流互感器的次級g3?g4繞組的g3端和g4端與過流檢測器的兩輸入端相連接，所述變壓器的兩輸出端與整流濾波器的兩輸入端相連接，所述變壓器的另一個輸出端與電源輸出負(fù)端子、負(fù)載電阻Rf的一端、所述電源的邏輯地相連接，所述整流濾波器的輸出端和霍爾電流檢測器的輸入端相連接，所述霍爾電流檢測器的輸出端與電源輸出正端子、所述負(fù)載電阻Rf的另一端相連接，所述過流檢測器的輸出信號、所述霍爾電流檢測器的輸出信號、所述電源輸出正端子的輸出電壓信號送人穩(wěn)壓穩(wěn)流過流保護(hù)控制單元的輸入端，所述穩(wěn)壓穩(wěn)流過流保護(hù)控制單元的輸出信號送人功率管V1、V2、V3、V4的控制極。

圖3電路的過載保護(hù)的原理是：電路正常工作時，穩(wěn)壓穩(wěn)流過流保護(hù)控制單元向功率管V1、V4、V2、V3的控制極發(fā)出連續(xù)的周期方波脈沖信號，在上半個周期中，功率管V1V4導(dǎo)通V2V3截止，而在下半個周期中功率管V1V4截止?V2V3導(dǎo)通。在上半個周期中，三相整流橋輸出正端的電流經(jīng)功率管V1的集電極、V1的發(fā)射極、電感電容耦合器的一端、所述電感電容耦合器的另一端、變壓器的一個輸入端、變壓器的另一個輸入端、電流互感器的初級g1?g2繞組的g2端?、電流互感器的初級g1?g2繞組的g1端?、功率管V4的集電極、V4的發(fā)射極流向三相整流橋輸出負(fù)端；而在下半個周期中，三相整流橋輸出正端的電流經(jīng)功率管V3的集電極、V3的發(fā)射極、電流互感器的初級g1?g2繞組的g1端、電流互感器的初級g1?g2繞組的g2端、變壓器的一個輸入端?、變壓器的另一個輸入端?、功率管V2的集電極、V2的發(fā)射極流向三相整流橋輸出負(fù)端。在一個周期中，在電流互感器的次級g3?g4繞組的兩端感應(yīng)出正負(fù)兩個方波脈沖，經(jīng)過過流檢測器變換成一個電壓信號，此電壓信號的電壓值的大小與電流互感器的初級g1?g2繞組上流過的電流相對應(yīng)。當(dāng)電源輸出負(fù)載Rf上的電流過載或電源短路時，電源輸出端的電流超過正常值，通過霍爾電流檢測器、整流濾波器、變壓器、電感電容耦合器、功率管V1、V4、?V2、V3、電流互感器的耦合，最終使過流檢測器的輸出電壓超過正常值，致使穩(wěn)壓穩(wěn)流過流保護(hù)控制單元停止發(fā)出方波脈沖信號，使功率管V1、V4、V2、V3瞬間截止，從而有效地保護(hù)了功率管，待電源恢復(fù)正常狀態(tài)時，功率管恢復(fù)正常工作。

但在實際工作中，因為種種原因，例如由于電網(wǎng)波動或電磁干擾，使穩(wěn)壓穩(wěn)流過流保護(hù)控制單元的功能發(fā)生瞬間的紊亂，致使功率管V1V2或V3V4在同一瞬間發(fā)生導(dǎo)通，即發(fā)生所謂“共導(dǎo)”現(xiàn)象。而發(fā)生“共導(dǎo)”時，由于負(fù)載Rf上的電流并未增加，因而電流互感器的初級g1?g2繞組的電流并未增大，亦即過流檢測器的輸出電壓值仍處正常值，穩(wěn)壓穩(wěn)流過流保護(hù)控制單元不會停止發(fā)出脈沖。此時三相整流橋的輸出正電壓即通過功率管V1的集電極、V1的發(fā)射極、V2的集電極、V2的發(fā)射極直接流向三相整流橋的輸出負(fù)電壓，由于回路中沒有任何負(fù)載電阻，強(qiáng)大的電流將流過功率管V1、V2，功率管V1、V2將因此而立即燒毀，因此圖3所示的傳統(tǒng)的保護(hù)電路是不完善的。

發(fā)明內(nèi)容

????為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種全橋逆變器橋臂功率開關(guān)管過流保護(hù)電路。