[实用新型]可软件调整过流值的过流保护装置

说明书

技术领域：

本实用新型涉及一种可软件调整过流值的过流保护装置，适用于电气自动控制领域内功率电气设备的硬件过流保护电路。

背景技术：

对功率电气设备而言，每个型号都有一定的额定电流，在使用时不允许超过额定电流，不然会损坏设备，所以这些设备就做了过电流保护模块。过流保护的目的是为了把输出电流限制在一个范围内，在输出短路或过载时提供保护信号，对整个系统或负载进行保护。

现有的过流保护电路有硬件保护和软件保护两种，其中硬件保护电路速度快，采用霍尔或电阻传感器采集电流对设备进行保护，保护级别可以达到数微秒；软件过流保护，过流值调整方便，但是响应速度较慢，往往在数毫秒内；现在的应用中硬件过流保护是必不可少的。然而目前常用的硬件保护电路硬件保护值都是一定的，假若进行调整，则必须更改硬件电路参数，也就是说要更换元器件。对同一种设备而言，往往有很多种不同功率、不同规格型号的产品，每个产品使用的功率模块不一样，带动的设备功率不一样，因此功率保护电路的参数要不同的设置，需要根据不同的功率模块进行调整保护值。这样使得硬件过流值调整十分繁琐，假如对客户来说，要其调整过流保护值难度更大，这样限制了产品的通用性及适用性。

发明内容：

本实用新型的目的是提供一种可软件调整过流值的过流保护装置，可以方便地更改硬件过流保护值，不需要调整硬件电路或更换元器件，使调整过流保护值简单、方便。

本实用新型的目的是以如下方式实现的：现有的控制电路采用的MCU芯片都具有PWM波形发生的功能，本实用新型充分利用MCU的此功能，由MCU发生一定频率但是占空比不同的PWM波，经过转换后得到一定的电压，作为硬件过流保护值，这样在调整硬件过流保护值时只需要调整PWM波的占空比即可。

MCU芯片的PWM波形输出端连接整形放大电路，整形放大电路的输出端接入比较器的基准电压输入端，采集到的电流信号的电压值接入到比较器的采样电压输入端，比较器的输出端为过流信号输出端。

整形放大电路中，由运算放大器集成块和外围阻容元件构成运算放大器，PWM波形输出端经过RC积分电路和RC滤波电路接入运算放大器输入端，运算放大器输出端经过积分电路整形后的输出端为PWMREF参考电压。

由运算放大器集成块接入电源构成比较器，采集到的电流信号的电压值经过一偏置电路和RC积分电路后接入到比较器采样电压输入端。

由MCU芯片发出PWM波，经过一阶RC滤波电路和RC积分电路后，再通过运算放大器调整得到需要的保护电压值，运算放大器也起到了保护隔离作用，用于保护MCU芯片。采集到的电流值经过处理后进入硬件比较电路，同由PWM波产生的电压值比较，产生过流信号。

本实用新型可通过调节参数的形式更改硬件过流保护比例值，使硬件保护电路更具备通用性、可调节性。

附图说明：

附图是本实用新型的电路图。

具体实施方式：

参照附图，PWM波形信号由MCU发出，是一种占空比可调的波形，根据需要不同的过流保护值更改相应的功能码去更改PWM的占空比。在此采用TI公司的TMS28015芯片，此芯片有8路增强型的PWM波形发生器，可在不影响其他指令运行的情况下持续地发生PWM波形。对其中一路进行设置，设置其周期寄存器使其发生1kHz的方波，设置比较寄存器可以更改PWM波形的占空比，在运行过程中，根据需要的硬件比较值换算成相应的占空比，根据占空比和周期值修改比较寄存器。产生的PWM波形首先经过RC积分电路，将方波转换为三角波，然后经过一阶有源滤波电路，得到其峰值电压，再一次经过一积分电路整形后得到PWMREF参考电压。此电路中，PWMREF参考电压和脉冲占空比成线性正比，PWM波形占空比越高得到的参考电压越大。