[发明专利]一种移相控制的全桥半周期跳闸保护电路及其控制方法

说明书

技术领域

    本发明涉及移相控制的开关电源技术领域，具体涉及一种移相控制的全桥半周期跳闸保护电路及其控制方法。

背景技术

移相全桥是中大功率直流电源常采用的电源拓扑结构，TI 2000系列DSP处理器是数字化电源控制芯片中常用控制芯片，具有方便的移相控制方案，通过PWM信号带死区反向输出控制，可以方便的产生对全桥电路移相控制所需的4路PWM信号，并杜绝同桥臂的直通现象出现，但是此PWM信号跳闸保护或者需要关闭PWM输出时，会出现同桥臂PWM信号互补现象，即同桥臂总有一个PWM信号处于开通状态，与要求的故障状态下，PWM信号全部关闭不符，在实际使用中有一定局限。另外常用的单周期跳闸保护控制方式在系统过流信号产生时，PWM信号保持关闭直到下一个PWM信号周期起点，当过流信号在上半周期产生时，PWM信号关闭会致使变压器电流只有半波出现，产生不对称电流，带来变压器轻微偏磁现象，这在将保护信号设为限流保护时，连续保护会导致较高的电流尖峰，对功率器件产生损伤。

发明内容

本发明的目的在于提供一种移相控制的全桥半周期跳闸保护电路及控制方法，以解决全桥电路运用移相控制方式时，PWM跳闸信号产生时，4路PWM信号仍保持两两反向互补，没有完全关闭的问题及单周期跳闸保护带来的轻微偏磁现象，此电路简单可靠、控制方便、容易实现。

本发明为达到上述目的，所采用的技术方案如下：

一种移相控制的全桥半周期跳闸保护电路，其包括DSP处理器、第一双输入与门、第二双输入与门、第三双输入与门和第四双输入与门；输出5路DSP PWM信号：第一PWM信号PWMA、第二PWM信号PWMB、第三PWM信号PWMC、第四PWM信号PWMD、第五PWM信号PWME，第一双输入与门、第二双输入与门、第三双输入与门和第四双输入与门的第二输入端均连接在一起，并和DSP处理器的第五PWM信号PWME连接；所述第一双输入与门的第一输入端和第一PWM信号PWMA连接，第二双输入与门的第一输入端和第二PWM信号PWMB连接，第三双输入与门的第一输入端和第三PWM信号PWMC连接，第四双输入与门的第一输入端和第四PWM信号PWMD连接；所述第一PWM信号PWMA、第二PWM信号PWMB、第三PWM信号PWMC和第四PWM信号PWMD用于驱动全桥电路的4个功率开关管；所述第五PWM信号PWME为4个双输入与门的锁定信号；所述4个双输入与门用于在全桥电路过流或系统故障时锁定4个功率开关管的PWM信号；所述第五PWM信号PWME是与第一PWM信号PWMA同步的一个PWM输出信号，第五PWM信号PWME的周期是第一PWM信号PWMA的一半。

    所述4个双输入与门用于在全桥电路过流或系统故障时锁定4个功率开关管的PWM信号。

    所述双输入与门采用或门、双输入或多输入与门、与非门和或非门组成，或采用CPLD、FPGA硬件实现。

    所述第一PWM信号PWMA、第二PWM信号PWMB、第三PWM信号PWMC、第四PWM信号PWMD组合成移相控制方式的波形输出；其中第二PWM信号PWMB由第一PWM信号PWMA反向输出得到，第四PWM信号PWMD由第三PWM信号PWMC反向输出得到。

作为优选，所述第一PWM信号PWMA、第二PWM信号PWMB、第三PWM信号PWMC、第四PWM信号PWMD、第五PWM信号PWME可选用TI 2000系列的DSP处理器产生。

    用于上述的一种移相控制的全桥半周期跳闸保护电路的控制方法是：当全桥电路过流或系统故障时，所述第五PWM信号PWME输出为低电平，4个双输入与门检测到此低电平则锁定用于驱动全桥电路4个开关管的4个PWM信号：第一PWM信号PWMA、第二PWM信号PWMB、第三PWM信号PWMC和第四PWM信号PWMD，即第五PWM信号PWME输出为低电平时，4个双输入与门输出均为低电平；

     当全桥电路过流及系统故障恢复正常工作时，第五PWM信号PWME在第一PWM信号PWMA的周期起点或者中点恢复高电平输出，从而恢复4个双输入与门的信号输出，实现半周期锁定第一PWM信号PWMA、第二PWM信号PWMB、第三PWM信号PWMC和第四PWM信号PWMD的输出控制。

与现有技术方案相比较，本发明具有以下优点和技术效果：

1、电路简单实用，且有效解除了DSP移相控制方法的跳闸信号产生时4路PWM信号仍保持两两反向互补的现象，达到4路PWM全部关闭的目的；