[实用新型]一种H桥逆变器的上下桥臂直通保护电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种H桥逆变器的保护电路，尤其是涉及一种H桥逆变器的上下桥臂直通保护电路。

背景技术

目前，逆变器通常为全桥结构，采用H桥电路来实现，我们将该逆变器称为H桥逆变器。现有的H桥逆变器的电路图如图1所示，其由四个NMOS管和一个电阻组成，其中NMOS管Q1和NMOS管Q3为两个上桥臂，NMOS管Q2和NMOS管Q4为两个下桥臂，上桥臂NMOS管Q1和下桥臂NMOS管Q2构成一个半桥(即左半桥)，上桥臂NMOS管Q3和下桥臂NMOS管Q4也构成一个半桥(即右半桥)。

H桥逆变器正常工作时，在SPWM信号发生器产生的SPWM驱动信号控制下，上桥臂和下桥臂(NMOS管Q1和NMOS管Q2或者NMOS管Q3和NMOS管Q4)交替导通实现交流信号的输出。但是，H桥逆变器电路中不可避免的会存在干扰或是其他异常情况，这些干扰和异常情况会导致SPWM驱动信号出现问题。当SPWM驱动信号出现问题时，H桥逆变器运行过程中就会出现上桥臂NMOS管Q1和下桥臂NMOS管Q2同时导通或者上桥臂NMOS管Q3和下桥臂NMOS管Q4同时导通的情况，此时，图1中的电源端(即NMOS管Q1和NMOS管Q3的源极连接端)和接地端GND(即NMOS管Q2和NMOS管Q4的漏极连接端)之间形成短路，上下桥臂(NMOS管Q1和NMOS管Q2或者NMOS管Q3和NMOS管Q4)之间直通，电源端接入的电压VH较大(通常为400V左右)，上桥臂和下桥臂会过压损坏直接导致H桥逆变器的损坏。

鉴此，设计一种H桥逆变器的上下桥臂直通保护电路来防止上桥臂和下桥臂直通时的损坏具有重要意义。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种H桥逆变器的上下桥臂直通保护电路，该保护电路在上桥臂和下桥臂直通时，保护上桥臂和下桥臂不损坏。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种H桥逆变器的上下桥臂直通保护电路，包括第一比较器、第二比较器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第四二极管和第五二极管，所述的第一比较器具有第一输入端、第二输入端和输出端，所述的第二比较器具有第一输入端、第二输入端和输出端；所述的第一二极管的负极为所述的上下桥臂直通保护电路的第一输入端、所述的第一二极管的正极、所述的第四电阻的一端、所述的第一比较器的输出端和所述的第三二极管的正极连接，所述的第四电阻的另一端接入电源，所述的第二二极管的负极为所述的上下桥臂直通保护电路的第二输入端，所述的第二二极管的正极、所述的第三电阻的一端和所述的第一比较器的第一输入端连接，所述的第三电阻的另一端接入电源，所述的第二电阻的一端接入电源，所述的第二电阻的另一端、所述的第一电阻的一端和所述的第一比较器的第二输入端连接，所述的第一电阻的另一端接地，所述的第三二极管的负极和所述的第二比较器的第二输入端连接，所述的第二比较器的第一输入端、所述的第五电阻的一端、所述的第六电阻的一端和所述的第七电阻的一端连接，所述的第五电阻的另一端接地，所述的第六电阻的另一端接入电源，所述的第七电阻的另一端和所述的第四二极管的正极连接，所述的第四二极管的负极、所述的第二比较器的输出端和所述的第五二极管的负极连接，所述的第五二极管的正极为所述的上下桥臂直通保护电路的输出端，所述的电源用于提供所述的上下桥臂直通保护电路的工作电压。

所述的第一比较器和所述的第二比较器采用一个型号为LM339的电压比较器芯片实现，所述的电压比较器芯片的第5脚为所述的第一比较器的第一输入端，所述的电压比较器芯片的第4脚为所述的第一比较器的第二输入端，所述的电压比较器芯片的第2脚为所述的第一比较器的输出端，所述的电压比较器芯片的第7脚为所述的第二比较器的第一输入端，所述的电压比较器芯片的第6脚为所述的第二比较器的第二输入端，所述的电压比较器芯片的第1脚为所述的第二比较器的输出端。该结构中，采用一个电压比较器芯片即可实现第一比较器和第二比较器的功能，电路结构简单，成本较低。