[实用新型]一种大功率升压DC/DC保护电路及其变换器

说明书

一种大功率升压DC/DC保护电路及其变换器，属于DC/DC电路技术领域，包括控制主回路的若干并联的桥臂，每个桥臂均包含两个串联的开关管，每个桥臂的中间节点连接有储能电感至低压侧，所述低压侧还并联有滤波电容，若干桥臂的高压侧设置有两串联的采样电阻一与采样电阻二，采样电阻一与采样电阻二的中间节点连接比较驱动模块，所述比较驱动模块输出端连接开关管，该输出端连接开关管的集电极连接至高压侧正极，发射极经功率放电电阻连接至高压侧负极。该保护电路采用纯硬件设计，可检测到高压端电压突发异常并构成一条能量释放通道，避免高压端电压持续上升损坏IGBT管，故障保护响应速度快、可靠且不存在随机保护问题。

技术领域

本实用新型属于DC/DC电路技术领域，更具体地，涉及一种大功率升压DC/DC保护电路及其变换器。

背景技术

混合动力矿车上使用了大功率升压DC/DC作为能量回收装置，氢燃料电池汽车使用大功率升压DC/DC作为能量匹配的的变换器，电动汽车使用大功率升压DC/DC作为充电器，目前大功率升压DC/DC已广泛应用于新能源汽车、混合动力汽车及铁路行业。本实用新型要介绍的大功率升压DC/DC主要应用在混合动力矿车上，用来回收制动能量给锂电池组充电，电池组带有功率开关，这个开关主要用来保护电池。

目前通常的解决方法，当检测到DC/DC高压端异常高压时，软件会立即执行关闭程序，从而关闭半桥臂IGBT升压电路中的IGBT下桥臂；当电感正好在一个周期内充完电，而IGBT下桥臂正好关闭，高压端输出回路断开，导致电感能量不能得到及时释放，此时电感与IGBT连接端电压会泵升很高，有时会超过IGBT的最高电压，从而导致IGBT损坏。因此，通过软件方式来保护升压DC/DC模块高压端开路故障具有随机性，有时能实现保护，有时不能保护，完全取决于故障时软件是否正好运行在保护点以及控制板外围电路的时延。

在升压DC/DC高压端开路故障时，通过软件方式来控制IGBT下桥臂关断从而实现故障保护具有随机性，而且大概率是保护不了IGBT，而且软件动作后，外围驱动电路也会有延时很难做到实时保护。如，公开号为CN11969562A，名为多路直流输入的变换器、光伏逆变器系统及其直流母线过压保护方法的发明专利，可控开关失效或可控开关的驱动器件失效均会导致整个光伏阵列输出的光伏电压直接加载至上半母线电容或下半母线电容，导致半母线电容过压而爆裂损坏，故该发明基于DCDC变换模块的检测信息和直流母线处传感器得到的检测信息，通过软件逻辑的判断方式，实现直流母线过压保护。

实用新型内容

针对上述存在的技术问题，本实用新型公开一种大功率升压DC/DC保护电路及其变换器，采用纯硬件电路设计，可检测到高压端电压突发异常并构成一条能量释放通道，避免高压端电压持续上升损坏IGBT管，故障保护响应速度快、可靠且不存在随机保护问题。

本实用新型采用以下具体的技术方案：

一种大功率升压DC/DC保护电路，包括控制主回路的若干并联的桥臂，每个桥臂均包含两个串联的开关管，每个桥臂的中间节点连接有储能电感至低压侧，所述低压侧还并联有滤波电容，若干桥臂的高压侧设置有两串联的采样电阻一与采样电阻二，采样电阻一与采样电阻二的中间节点连接比较驱动模块，所述比较驱动模块输出端连接开关管，该输出端连接开关管的集电极连接至高压侧正极，发射极经功率放电电阻连接至高压侧负极。

优选的，所述开关管为IGBT管。

优选的，所述IGBT管为N型IGBT管。

优选的，所述低压侧与高压侧正极线路上均设置有主回路开关。

优选的，所述主回路开关为继电器或断路开关。

优选的，所述低压侧主回路开关上并联有预充电阻。

优选的，所述所述比较驱动器为比较器电路连接IGBT驱动模块，所述比较器电路以运算放大器LM139为核心。