[發明專利]一種H橋逆變器的上下橋臂直通保護電路

有效

• 申請號: 201510829905.4
• 申請日: 2015-11-25
• 公開（公告）號: CN105337484B
• 公開（公告）日: 2017-08-15
• 發明（設計）人: 王浩軍;丁詠
• 申請（專利權）人: 寧波中焱光伏科技有限公司
• 主分類號: H02M1/38
• 分類號: H02M1/38;H02M7/5387
• 代理公司: 寧波奧圣專利代理事務所(普通合伙)33226
• 代理人: 方小惠

技術領域

本發明涉及一種H橋逆變器的保護電路，尤其是涉及一種H橋逆變器的上下橋臂直通保護電路。

背景技術

目前，逆變器通常為全橋結構，采用H橋電路來實現，我們將該逆變器稱為H橋逆變器。現有的H橋逆變器的電路圖如圖1所示，其由四個NMOS管和一個電阻組成，其中NMOS管Q1和NMOS管Q3為兩個上橋臂，NMOS管Q2和NMOS管Q4為兩個下橋臂，上橋臂NMOS管Q1和下橋臂NMOS管Q2構成一個半橋(即左半橋)，上橋臂NMOS管Q3和下橋臂NMOS管Q4也構成一個半橋(即右半橋)。

H橋逆變器正常工作時，在SPWM信號發生器產生的SPWM驅動信號控制下，上橋臂和下橋臂(NMOS管Q1和NMOS管Q2或者NMOS管Q3和NMOS管Q4)交替導通實現交流信號的輸出。但是，H橋逆變器電路中不可避免的會存在干擾或是其他異常情況，這些干擾和異常情況會導致SPWM驅動信號出現問題。當SPWM驅動信號出現問題時，H橋逆變器運行過程中就會出現上橋臂NMOS管Q1和下橋臂NMOS管Q2同時導通或者上橋臂NMOS管Q3和下橋臂NMOS管Q4同時導通的情況，此時，圖1中的電源端(即NMOS管Q1和NMOS管Q3的源極連接端)和接地端GND(即NMOS管Q2和NMOS管Q4的漏極連接端)之間形成短路，上下橋臂(NMOS管Q1和NMOS管Q2或者NMOS管Q3和NMOS管Q4)之間直通，電源端接入的電壓VH較大(通常為400V左右)，上橋臂和下橋臂會過壓損壞直接導致H橋逆變器的損壞。

鑒此，設計一種H橋逆變器的上下橋臂直通保護電路來防止上橋臂和下橋臂直通時的損壞具有重要意義。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種H橋逆變器的上下橋臂直通保護電路，該保護電路在上橋臂和下橋臂直通時，保護上橋臂和下橋臂不損壞。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案為：一種H橋逆變器的上下橋臂直通保護電路，包括第一比較器、第二比較器、第一電阻、第二電阻、第三電阻、第四電阻、第五電阻、第六電阻、第七電阻、第一二極管、第二二極管、第三二極管、第四二極管和第五二極管，所述的第一比較器具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端，所述的第二比較器具有第一輸入端、第二輸入端和輸出端；所述的第一二極管的負極為所述的上下橋臂直通保護電路的第一輸入端、所述的第一二極管的正極、所述的第四電阻的一端、所述的第一比較器的輸出端和所述的第三二極管的正極連接，所述的第四電阻的另一端接入電源，所述的第二二極管的負極為所述的上下橋臂直通保護電路的第二輸入端，所述的第二二極管的正極、所述的第三電阻的一端和所述的第一比較器的第一輸入端連接，所述的第三電阻的另一端接入電源，所述的第二電阻的一端接入電源，所述的第二電阻的另一端、所述的第一電阻的一端和所述的第一比較器的第二輸入端連接，所述的第一電阻的另一端接地，所述的第三二極管的負極和所述的第二比較器的第二輸入端連接，所述的第二比較器的第一輸入端、所述的第五電阻的一端、所述的第六電阻的一端和所述的第七電阻的一端連接，所述的第五電阻的另一端接地，所述的第六電阻的另一端接入電源，所述的第七電阻的另一端和所述的第四二極管的正極連接，所述的第四二極管的負極、所述的第二比較器的輸出端和所述的第五二極管的負極連接，所述的第五二極管的正極為所述的上下橋臂直通保護電路的輸出端，所述的電源用于提供所述的上下橋臂直通保護電路的工作電壓。

所述的第一比較器和所述的第二比較器采用一個型號為LM339的電壓比較器芯片實現，所述的電壓比較器芯片的第5腳為所述的第一比較器的第一輸入端，所述的電壓比較器芯片的第4腳為所述的第一比較器的第二輸入端，所述的電壓比較器芯片的第2腳為所述的第一比較器的輸出端，所述的電壓比較器芯片的第7腳為所述的第二比較器的第一輸入端，所述的電壓比較器芯片的第6腳為所述的第二比較器的第二輸入端，所述的電壓比較器芯片的第1腳為所述的第二比較器的輸出端。該結構中，采用一個電壓比較器芯片即可實現第一比較器和第二比較器的功能，電路結構簡單，成本較低。