[发明专利]一种保护电路

说明书

本发明公开了一种保护电路，比较模块用于判断待测信号与一阈值的大小关系，若待测信号不在阈值的范围内，输出异常信号，若待测信号在阈值范围内，输出正常信号。噪声屏蔽信号产生模块用于判断待测信号是否存在噪声信号，并在待测信号存在噪声信号时发出指令脉冲；处理模块用于判断是否有异常信号，若有异常信号，判断是否有指令脉冲，若有指令脉冲，屏蔽比较模块的输出，指令端发出正常指令，若无指令脉冲，指令端发出保护指令；若无异常信号，指令端发出正常指令。保护电路通过噪声屏蔽信号产生模块可有效屏蔽由于电子器件开通或关断瞬间产生的电流或电压尖峰，且不需要增加RC滤波，不会给被待测信号带来延时，保证了保护电路的实时性。

技术领域

本发明属于电力电子技术领域，尤其是涉及一种保护电路。

背景技术

在开关电源、电机驱动、UPS(Uninterruptible Power Supply)、逆变器、PWM(脉冲宽度调制)功放等电力电子应用电路中，为了保证电路的正常工作，经常需要集成多种保护功能，如欠压保护、平均过流保护、短路保护等。以短路保护为例，其功能是检测经过功率管(三极管、MOSFET、IGBT等)的实时电流。当功率管的电流峰值超过一定阈值之后，保护电路会关断功率管，确保功率器件中通过的电流不超过器件的额定值。但是在电力电子实际应用时，很多信号是夹杂着噪声的，例如上面提到的功率管流过的电流信号，在功率管开通或关断的瞬间，由于功率管的反向恢复特性以及寄生电容的特性，会产生很大的电流尖峰，如果该电流尖峰超过保护电路的阈值，那么就很容易出现误保护动作。为了解决保护电路的误保护问题，现有技术主要有两种思路，第一种方法是加大对信号的滤波，例如对采样回来的电流信号进行RC滤波；第二种方法是在比较电路的输出端进行多次采样，保证触发电平持续一段时间之后才认为是有效信号。上述的两种思路中，第一种方法的缺点是加大滤波后会给原始信号带来延时，在某些场合(例如电压比较高，而MOS反向恢复特性不好)，噪声尖峰可能很大，滤波常数就要加到很大，这样做会大大降低保护电路的及时性。而对于第二种方法，其应用已经比较多，在很多高端的控制器里面，已经集成了这个功能，例如STM32F4系列的单片机，其过流控制管脚BKIN就集成了计数的功能。但是很多场合为了降低成本，无法使用高端的控制器，如果自己使用逻辑门来实现的话，成本和电路面积都会增加。

中国专利(申请号为CN105634260A)的专利，提供一种输出短路保护电路，具体方案采用的就是第二种方法，包括比较电路以及计数电路。比较电路输出的信号送给计数电路，计数到一定值之后才认为是有效电平，关断功率管；如果在计数到一定阈值前，比较器信号又恢复到非保护状态，则认为是无效电平，则不关断功率管。

因此，需要提出一种兼顾实时性以及成本低的保护电路。

发明内容

本发明的目的在于提供一种保护电路，用于解决现有技术中由于加大滤波后会大大降低保护电路的及时性以及成本高的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提出一种保护电路，用于一电子器件，包括比较模块、噪声屏蔽信号产生模块以及处理模块，流经所述电子器件的实时电流或电压为待测信号；

所述比较模块的输入端连接所述待测信号，所述比较模块的输出端连接所述处理模块的输入端，所述比较模块用于判断所述待测信号与一阈值的大小关系，若所述待测信号不在所述阈值的范围内，则输出异常信号，若所述待测信号在所述阈值范围内，则输出正常信号；

所述噪声屏蔽信号产生模块连接所述处理模块的输入端，所述噪声屏蔽信号产生模块用于在所述待测信号存在噪声信号时发出指令脉冲；

所述处理模块的输出端作为指令端用于发出正常指令或保护指令，所述指令端发出所述正常指令时，不关断所述电子器件，所述指令端发出所述保护指令时，关断所述电子器件；

所述处理模块用于判断是否有所述异常信号；