[實用新型]全橋拓撲模塊的過流保護電路

有效

• 申請號: 201320063201.7
• 申請日: 2013-02-04
• 公開（公告）號: CN203135411U
• 公開（公告）日: 2013-08-14
• 發明（設計）人: 譚春升;張選擇;梁曉華;陳根余;陳燚;高云峰
• 申請（專利權）人: 深圳市大族激光科技股份有限公司
• 主分類號: H02H7/12
• 分類號: H02H7/12
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 何平

技術領域

本實用新型涉及緊急保護電路裝置，特別是涉及一種全橋拓撲模塊的過流保護電路。

背景技術

在開關電源中，如激光器開關電源中，大多數情況下采用全橋拓撲來實現電能逆變，而由4個IGBT（Insulated?Gate?Bipolar?Transistor，絕緣柵雙極型晶體管）集成在一起的全橋IGBT模塊作為激光器開關電源中的逆變電路的主要器件，通過對全橋IGBT模塊不斷地進行高頻率的開通和關斷來實現直流電到交流電的轉變。

尤其是在工業大功率氣體激光器電源應用場合中，氣體放電管作為激光器電源的輸出負載，當氣體放電管中出現放電拉絲回火或其他短路故障發生時，激光器電源輸出電流將會很大，導致流過IGBT的電流過大而損壞IGBT。

實用新型內容

基于此，有必要提供一種可對全橋IGBT模塊進行過流保護的全橋拓撲模塊的過流保護電路。

一種全橋拓撲模塊的過流保護電路，包括輸出驅動信號控制全橋拓撲模塊通斷的脈沖調制芯片和接收過流信號的保護模塊，所述保護模塊連接所述脈沖調制芯片的控制端，所述保護模塊的電源接入端接入外部電源；所述保護模塊在未接收到所述過流信號時利用所述外部電源為所述脈沖調制芯片的控制端提供啟動電壓，在接收到所述過流信號后使所述脈沖調制芯片的控制端電位被拉低，進而關斷所述脈沖調制芯片輸出的所述驅動信號。

在其中一個實施例中，所述過流保護電路包括報警模塊，

所述報警模塊的采樣端與全橋拓撲模塊的輸入端連接，采集輸入所述全橋拓撲模塊的直流電，所述報警模塊的輸出端與所述保護模塊連接；所述報警模塊的輸出端在所述直流電大于或等于預設的過流閾值時輸出所述過流信號。

在其中一個實施例中，所述保護模塊包括第一分壓電阻、第二分壓電阻、穩壓管和開關管，

所述第一分壓電阻和第二分壓電阻串聯且公共端與所述脈沖調制芯片的控制端連接，所述第一分壓電阻另一端為所述保護模塊的電源接入端，所述第二分壓電阻另一端接地；所述穩壓管的負極接收所述過流信號，正極與所述開關管的控制端連接；所述開關管的輸入端與所述第一分壓電阻和第二分壓電阻的公共端連接，輸出端接地。

在其中一個實施例中，所述開關管是型號為2N7000的N溝道場效應管。

在其中一個實施例中，所述穩壓管的穩壓值為3.6V。

在其中一個實施例中，所述保護模塊包括放電電阻，所述放電電阻一端連接所述開關管的控制端，另一端接地。

在其中一個實施例中，所述保護模塊包括濾波電容，所述濾波電容一端連接所述開關管的控制端，另一端接地。

在其中一個實施例中，所述脈沖調制芯片為UCC3895芯片，所述全橋拓撲模塊包括4個絕緣柵雙極型晶體管且每個所述絕緣柵雙極型晶體管的控制端與UCC3895芯片的一輸出端連接。

上述全橋拓撲模塊的過流保護電路，保護模塊在未接收到過流信號時利用外部電源為脈沖調制芯片的控制端提供軟啟動電壓，脈沖調制芯片正常工作；保護模塊在接收到過流信號后使脈沖調制芯片的控制端電位被拉低，進而關斷脈沖調制芯片輸出的驅動信號，從而快速、可靠地關斷全橋IGBT模塊。對全橋IGBT模塊進行過流保護，當開關電源發生故障時避免了全橋IGBT模塊被過電流損壞。

附圖說明

圖1為一實施例中全橋拓撲模塊的過流保護電路的結構圖；

圖2為另一實施例中全橋拓撲模塊的過流保護電路的結構圖；

圖3為一實施例中報警模塊的電路原理圖；

圖4為一實施例中保護模塊的電路原理圖。

具體實施方式

在現在的工業大功率氣體激光器開關電源實際應用場合中，當激光器電源出現故障時，普遍采用切斷激光器電源輸入的方法。而這種方法只是象征性地對電源進行保護，而沒有針對性的在激光器電源故障期間及時可靠地去切斷全橋IGBT模塊兩端的過電壓或者流過全橋IGBT模塊中的過電流，對全橋IGBT模塊進行及時可靠有效的保護，最終照樣導致全橋IGBT模塊被損壞。

在大功率激光器電源中，有很多大容量的儲能器件，這些大容量的儲能器件在大功率激光器電源輸入電壓切斷后還會在一定時間內繼續對全橋IGBT模塊放電。如果沒有對全橋IGBT模塊提供保護，釋放的電量最終損壞全橋IGBT模塊的可能性也會很大。