[发明专利]一种全桥逆变器桥臂功率开关管过流保护电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种全桥逆变器桥臂功率开关管过流保护电路。

背景技术

在全桥逆变器装置中，四个桥臂功率开关管承载作高电压和大电流，是整机故障的高发部件，因此对四个桥臂功率开关管的过流保护电路是否十分有效显得特别重要。

目前常采用的方法其结构示意图如图3所示，其电路结构是：三相工频电源的A相、B相、C相与三相整流桥的三个输入端相连接，三相整流桥的输出正电压与功率管V1、V3的集电极相连接，所述三相整流桥的输出负电压与功率管V2、V4的发射极相连接，所述功率管V1的发射极与所述功率管V2的集电极、电感电容耦合器的一端相连接，所述电感电容耦合器的另一端与变压器的一个输入端相连接，所述变压器的另一个输入端与电流互感器的初级g1 g2绕组的g2端相连接，所述电流互感器的初级g1 g2绕组的g1端与所述功率管V3的发射极、所述功率管V4的集电极相连接，所述电流互感器的次级g3 g4绕组的g3端和g4端与过流检测器的两输入端相连接，所述变压器的两输出端与整流滤波器的两输入端相连接，所述变压器的另一个输出端与电源输出负端子、负载电阻Rf的一端、所述电源的逻辑地相连接，所述整流滤波器的输出端和霍尔电流检测器的输入端相连接，所述霍尔电流检测器的输出端与电源输出正端子、所述负载电阻Rf的另一端相连接，所述过流检测器的输出信号、所述霍尔电流检测器的输出信号、所述电源输出正端子的输出电压信号送人稳压稳流过流保护控制单元的输入端，所述稳压稳流过流保护控制单元的输出信号送人功率管V1、V2、V3、V4的控制极。

图3电路的过载保护的原理是：电路正常工作时，稳压稳流过流保护控制单元向功率管V1、V4、V2、V3的控制极发出连续的周期方波脉冲信号，在上半个周期中，功率管V1V4导通V2V3截止，而在下半个周期中功率管V1V4截止 V2V3导通。在上半个周期中，三相整流桥输出正端的电流经功率管V1的集电极、V1的发射极、电感电容耦合器的一端、所述电感电容耦合器的另一端、变压器的一个输入端、变压器的另一个输入端、电流互感器的初级g1 g2绕组的g2端 、电流互感器的初级g1 g2绕组的g1端 、功率管V4的集电极、V4的发射极流向三相整流桥输出负端；而在下半个周期中，三相整流桥输出正端的电流经功率管V3的集电极、V3的发射极、电流互感器的初级g1 g2绕组的g1端、电流互感器的初级g1 g2绕组的g2端、变压器的一个输入端 、变压器的另一个输入端 、功率管V2的集电极、V2的发射极流向三相整流桥输出负端。在一个周期中，在电流互感器的次级g3 g4绕组的两端感应出正负两个方波脉冲，经过过流检测器变换成一个电压信号，此电压信号的电压值的大小与电流互感器的初级g1 g2绕组上流过的电流相对应。当电源输出负载Rf上的电流过载或电源短路时，电源输出端的电流超过正常值，通过霍尔电流检测器、整流滤波器、变压器、电感电容耦合器、功率管V1、V4、 V2、V3、电流互感器的耦合，最终使过流检测器的输出电压超过正常值，致使稳压稳流过流保护控制单元停止发出方波脉冲信号，使功率管V1、V4、V2、V3瞬间截止，从而有效地保护了功率管，待电源恢复正常状态时，功率管恢复正常工作。

但在实际工作中，因为种种原因，例如由于电网波动或电磁干扰，使稳压稳流过流保护控制单元的功能发生瞬间的紊乱，致使功率管V1V2或V3V4在同一瞬间发生导通，即发生所谓“共导”现象。而发生“共导”时，由于负载Rf上的电流并未增加，因而电流互感器的初级g1 g2绕组的电流并未增大，亦即过流检测器的输出电压值仍处正常值，稳压稳流过流保护控制单元不会停止发出脉冲。此时三相整流桥的输出正电压即通过功率管V1的集电极、V1的发射极、V2的集电极、V2的发射极直接流向三相整流桥的输出负电压，由于回路中没有任何负载电阻，强大的电流将流过功率管V1、V2，功率管V1、V2将因此而立即烧毁，因此图3所示的传统的保护电路是不完善的。

发明内容

    为了解决上述问题，本发明提供一种全桥逆变器桥臂功率开关管过流保护电路。