专利名称：一种变频器开关电源的短路保护装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及开关电源领域，尤其涉一种变频器开关电源的短路保护装置。
背景技术：
开关电源的安全性、可靠性对供电器件的工作具有非常重要的保障。为使电源能在一定故障条件下可靠地工作，保护电源元件不被损坏，必须设计多种保护电路。如图1所示，现有开关电源模块包括PWM驱动控制器，主功率电路，输出整流电路，反馈电路，其主要工作原理为:当IGBT电源发生短路时，反馈电压低于阈值，输出高电平给PWM控制电路，同时导致PWM控制器VCC降低，使PWM控制器进入重启工作阶段，开关电源工作。如果短路故障没有消除，开关电源又会在输出端短路，导致工作在“打嗝”保护的状态。现有开关电源模块存在如下缺陷:输出发生短路时虽然实现打嗝保护，但是由于短路消化道能量小于PWM全占比而导致的能量增加，保护功能并不完善，任有可能导致整流元件的烧毁，而且这个保护装置中没有全面考虑其他情况，比如过压、过热、欠压时的电路保护。
实用新型内容为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种结构简单、安全可靠的变频器开关电源的短路保护电路。本实用新型的技术方案是:一种变频器开关电源的短路保护装置，包括PWM驱动控制器，主功率电路，输出电压整流滤波电路，反馈电路，所述PWM驱动控制器，主功率电路，输出电压整流滤波电路依次串接，反馈电路的一端接输出电压整流滤波电路，另一端与PWM驱动控制器相连，还包括电流监控电路以及过压、欠压、过热保护电路，电流监控电路的输出端与反馈电路相连，其信号通过反馈电路输入到PWM控制器，过压、过热、欠压保护电路的监控输出端与PWM控制器连接。上述电流监控电路包括电流传感器、ICl比较器、二极管D8，电流传感器的输出端接ICl比较器芯片，ICl比较器芯片输出端与二极管D8连接。上述过压、欠压、过热保护电路由传感器和IC比较器阵列连接而成，传感器包括电压传感器、温度传感器，电压传感器、温度传感器把采集到的电压、温度信号送到IC比较器阵列。本实用新型与现有技术相比具有以下优点:1.本实用新型能过实现对输出监控端电流和电压两方面的监控，提高保护电路的
可靠性；2.本实用新型针对过压、过热、欠压状态设置了保护装置，具有更加良好的工作性能，能适应恶劣的工作环境。
[0011]图1为现有技术的结构框图。图2为本实用新型的结构框图。图3为本实用新型的电路原理图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。参见图2，本实用新型包括PWM驱动控制器、主功率电路、输出电压整流滤波电路、反馈电路、电流监控电路以及过压、欠压、过热保护电路，所述PWM驱动控制器、主功率电路、输出电压整流滤波电路依次串接，反馈电路的一端接输出电压整流滤波电路，另一端与PWM驱动控制器相连，电流监控电路的输出端与反馈电路相连，其信号通过反馈电路输入到PWM控制器，过压、过热、欠压保护电路的监控输出端与PWM控制器连接。参见图3，图3为本实用新型的电路原理图，交流AC端通过整流块D2为逆变电源提供整流信号，RU Cl、Ql为防浪涌电流电路，逆变器Tl的二级输出端与场效应管Q2的漏极、二极管D4的负极连接，二极管D4的正极与电阻R2、R3连接，电阻R3另一端与PWM驱动控制器、R4接至一节点，电阻R4的另一端连接至场效应管Q2的栅极为Q2提供驱动偏压，场效应管Q2的栅极还与二极管D5的负极连接，二极管D5的正极与稳压管D6的负极连接，稳压管D6与电容C2并连，电阻R2的一端与电阻R6、二极管D7的正极连接同一节点，二极管D7的负极与场效应管Q4的栅极连接，在场效应管Q4的栅极接一电阻R7提供放电通道，电阻R7另一端与地连接，Q4的栅极还与一电阻R5连接，电阻R5另一端与三极管Q3的基极连接，三极管Q3发射极接地，三极管Q3的基极与发射极之间接一电容C3。本实用新型主要工作原理如下:当IGBT电源发生短路(或因其他故障过流)时，场效应管Q2的VCE增大，场效应管Q4的门极驱动电流经电阻R2、R6分压器分压，电阻R6的一端与地相连，一端与电阻R2相连，电阻R6、R2的相连端同时连接二极管D7的左端，通过二极管D7连接至场效应管Q4的栅极，为场效应管Q4提供导通压降。场效应管Q4的漏极与电容C2、稳压管D6以及二极管D5连接，场效应管Q4导通，通过二极管D5、稳压管D6提供一低导通偏置电压，限制了 IGBT (Q2)的峰值电流幅度，同时通过电阻R5、电容C3反馈使三极管Q3导通，为PWM控制器送入关段电平信号。电流监控电路包括电流传感器、ICl比较器、二极管D8，电流传感器的电流输入端与场效应管Q2的源级连接，输出端接ICl比较器，ICl比较器通过与电流传感器的输出电压阈值比较，输出一电平信号，该信号通过二极管D8输送到三极管Q3基极，通过三极管Q3给PWM控制器发送关断电平信号。过压、欠压、过热保护电路由传感器和IC比较器阵列连接而成，传感器包括电压传感器、温度传感器，电压传感器、温度传感器把采集到的电压、温度信号送到IC比较器阵列，IC比较器阵列中预置的电压、温度信号与传感器发送的电压、温度信号进行比较，其比较输出的结果规则如下:至少有一列信号超过阈值要求时，IC比较器阵列的输出级提供高电平信号，送入PWM控制器，提供关断信号。当PWM接收到这一关断信号时，立即停止输出驱动信号，从而避免烧毁电源。
权利要求1.一种变频器开关电源的短路保护装置，包括PWM驱动控制器，主功率电路，输出电压整流滤波电路，反馈电路，所述PWM驱动控制器，主功率电路，输出电压整流滤波电路依次串接，反馈电路的一端接输出电压整流滤波电路，另一端与PWM驱动控制器相连，其特征在于:还包括电流监控电路以及过压、欠压、过热保护电路，电流监控电路的输出端与反馈电路相连，其信号通过反馈电路输入到PWM控制器，过压、过热、欠压保护电路的监控输出端与PWM控制器连接。
2.根据权利要求1所述的变频器开关电源的短路保护装置，其特征在于所述电流监控电路包括电流传感器、ICl比较器、二极管D8，电流传感器的输出端接ICl比较器芯片，ICl比较器芯片输出端与二极管D8连接。
3.根据权利要求1所述的变频器开关电源的短路保护装置，其特征在于过压、欠压、过热保护电路由传感器和IC比较器阵列连接而成，传感器包括电压传感器、温度传感器，电压传感器、温度传感器把采集到的电压、温度信号送到IC比较器阵列。
专利摘要本实用新型公开了一种变频器开关电源的短路保护电路，包括PWM驱动控制器，主功率电路，输出电压整流滤波电路，反馈电路、电流监控电路以及过压、欠压、过热保护电路，所述PWM驱动控制器，主功率电路，输出电压整流滤波电路依次串接，反馈电路的一端接输出电压整流滤波电路，另一端与PWM驱动控制器相连，电流监控电路的输出端与反馈电路相连，其信号通过反馈电路输入到PWM控制器，过压、过热、欠压保护电路的监控输出端与PWM控制器连接。当过压、过热、欠压过流等信号超过阈值时，都会通过一反馈回路为PWM控制器提供关断电平信号，当PWM接收到这一关断信号时，可以立即关断驱动信号输出，从而保护电源，不至引起过热、短路过流等故障而烧毁电源模块。
文档编号H02H7/10GK202930915SQ20122061260
公开日2013年5月8日 申请日期2012年11月20日 优先权日2012年11月20日
发明者周放 申请人:湖南四菱工控技术有限公司