CN108039700A - 一种功率器件过流保护电路 - Google Patents

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CN108039700A CN201810000737.1A CN201810000737A CN108039700A CN 108039700 A CN108039700 A CN 108039700A CN 201810000737 A CN201810000737 A CN 201810000737A CN 108039700 A CN108039700 A CN 108039700A
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李湘峰
张宗华
屈莉莉
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/10—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/08—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to excess current

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Abstract

本发明公开了一种功率器件过流保护电路，包括：功率器件驱动芯片、计数器芯片、逻辑门芯片、处理器,所述功率器件驱动芯片的故障端通过逻辑门芯片与所述计数器芯片的时钟端连接，所述计数器芯片的输出端与所述处理器的输入端连接，所述处理器的输出端与所述功率器件驱动芯片的控制端连接。利用功率器件驱动芯片采集IGBT功率管的过流情况，并利用逻辑门芯片、计数器芯片进行过流计数，当计数溢出时，则处理器封锁PWM驱动信号，从而使得尖峰电流得到缓解，从而防止电流尖峰的热效应累积损坏功率器件。该电路可用于开关电源。

Description

一种功率器件过流保护电路
技术领域
本发明涉及电能转换的技术领域，尤其涉及的是功率器件的过流保护技术。
背景技术
近年来，智能电网技术得到飞速发展，使得投入运营的电力电子变换器的数量呈指数增长趋势。电力电子变换器中大量使用半导体功率器件，因此半导体功率器件的工作状态是决定电力电子变换器能否安全工作的关键因素。
由于负载频繁变换，在负载切换过程中功率器件需经常承受电流尖峰，对于半导体功率器件而言，一两次电流尖峰一般不会损坏功率器件，但电流尖峰的热效应会逐渐积累，多次电流尖峰后将导致功率器件损坏。现有的功率器件驱动芯片无法对功率器件的过流次数进行计数，从而有可能导致器件在短时间内多次承受尖峰电流而损坏。因此，现有功率器件驱动芯片对尖峰电流的保护功能并不完善，其过流保护技术还有待于改进和发展。
发明内容
本发明解决的技术问题是：现有功率器件驱动芯片对尖峰电流的保护功能不完善。
本发明解决其技术问题的解决方案是：一种功率器件过流保护电路，包括：功率器件驱动芯片、计数器芯片、逻辑门芯片、处理器,所述功率器件驱动芯片的故障端通过逻辑门芯片与所述计数器芯片的时钟端连接，所述计数器芯片的输出端与所述处理器的输入端连接，所述处理器的输出端与所述功率器件驱动芯片的控制端连接。
进一步，所述功率器件驱动芯片为ACPL332J，所述逻辑门芯片为74HC20，所述计数器芯片为74HC161。
进一步，所述计数器芯片的输出端与所述处理器的输入端之间设有多输入的与非门逻辑芯片。
进一步，所述多输入的与非门逻辑芯片为74HC20。
进一步，所述计数器芯片的清零端与所述多输入的与非门逻辑芯片的输出端连接。
本发明的有益效果是：利用功率器件驱动芯片采集IGBT功率管的过流情况，并利用逻辑门芯片、计数器芯片进行过流计数，当计数溢出时，则处理器封锁PWM驱动信号，从而使得尖峰电流得到缓解，从而防止电流尖峰的热效应累积损坏功率器件。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单说明。显然，所描述的附图只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他设计方案和附图。
图1是本发明创造的电路连接示意图。
具体实施方式
以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。另外，文中所提到的所有联接/连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少联接辅件，来组成更优的联接结构。本发明创造中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。
实施例1，参考图1，一种功率器件过流保护电路，包括：功率器件驱动芯片ACPL332J、计数器芯片74HC161、逻辑门芯片74HC20B、多输入的与非门逻辑芯片74HC20A、处理器CPU(未画出),所述功率器件驱动芯片ACPL332J的故障端FAULT与所述逻辑门芯片74HC20B的输入端连接，所述逻辑门芯片74HC20B的输出端与所述计数器芯片74HC161的时钟端CP连接，所述计数器芯片74HC161的输出端Q0、Q1、Q2、Q3与所述多输入的与非门逻辑芯片74HC20A的输入端连接，所述多输入的与非门逻辑芯片74HC20A的输出端分别与所述处理器CPU的输入端、计数器芯片74HC161的清零端PE连接，所述处理器CPU的输出端通过电阻与所述功率器件驱动芯片ACPL332J的控制端ANODE连接，所述计数器芯片74HC161的设定端D0、D1、D2、D3分别通过电阻R1、R2、R3、R4和单刀双掷开关S1、S2、S3、S4设定计数器芯片74HC161的初始计数值。
在所述计数器芯片74HC161的输出端与处理器CPU的输入端之间设置多输入的与非门逻辑芯片74HC20A，有利于将74HC161的多个输出端信号转化为一个信号，节约处理器CPU的输入端口资源。
所述功率器件驱动芯片ACPL332J的检测端DESAT通过电阻R7和二极管D1与IGBT功率管Q1连接，检测所述IGBT功率管Q1的过流情况，当IGBT功率管Q1过流时，所述功率器件驱动芯片ACPL332J的检测端DESAT的电压超过6.5V，所述功率器件驱动芯片ACPL332J的故障端FAULT输出下降沿脉冲Clock，该下降沿脉冲Clock通过所述逻辑门芯片74HC20B形成时钟脉冲信号，该时钟脉冲信号通过时钟端CP使得计数器芯片74HC161计数。
在本实施例中，当过流次数与初始计数值相加大于16次时，所述计时器芯片74HC161溢出，该溢出信号通过多输入的与非门逻辑芯片74HC20A产生脉冲信号To_CPU，该脉冲信号To_CPU被处理器CPU接收，所述处理器CPU封锁PWM驱动信号，从而使得尖峰电流得到缓解，从而防止电流尖峰的热效应累积损坏功率器件。同时，该脉冲信号作用在所述计时器芯片的清零端PE上，恢复计数器芯片74HC161的初始计数值。
利用功率器件驱动芯片ACPL332J采集IGBT功率管Q1的过流情况，并利用逻辑门芯片74HC20、计数器芯片74HC161进行过流计数，当计数溢出时，则处理器封锁PWM驱动信号，从而使得尖峰电流得到缓解，从而防止电流尖峰的热效应累积损坏功率器件。
以上对本发明的较佳实施方式进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (5)

1.一种功率器件过流保护电路，包括：功率器件驱动芯片，其特征在于，还包括：计数器芯片、逻辑门芯片、处理器,所述功率器件驱动芯片的故障端通过逻辑门芯片与所述计数器芯片的时钟端连接，所述计数器芯片的输出端与所述处理器的输入端连接，所述处理器的输出端与所述功率器件驱动芯片的控制端连接。
2.根据权利要求1所述的一种功率器件过流保护电路，其特征在于：所述功率器件驱动芯片为ACPL332J，所述逻辑门芯片为74HC20，所述计数器芯片为74HC161。
3.根据权利要求2所述的一种功率器件过流保护电路，其特征在于：所述计数器芯片的输出端与所述处理器的输入端之间设有多输入的与非门逻辑芯片。
4.根据权利要求3所述的一种功率器件过流保护电路，其特征在于：所述多输入的与非门逻辑芯片为74HC20。
5.根据权利要求4所述的一种功率器件过流保护电路，其特征在于：所述计数器芯片的清零端与所述多输入的与非门逻辑芯片的输出端连接。
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2236193Y (zh) * 1995-05-02 1996-09-25 北京市海淀区三友激光图象公司 步进电机变频控制器
US20070297111A1 (en) * 2006-06-27 2007-12-27 Jerry Watson Lowe Low frequency switch
CN203457038U (zh) * 2013-09-11 2014-02-26 沈阳三洋电梯有限公司 一种igbt驱动光耦保护电路
CN203932987U (zh) * 2014-05-13 2014-11-05 武汉港迪电气有限公司 具有消隐功能的igbt短路保护电路
CN204882781U (zh) * 2015-08-25 2015-12-16 苏州汇川技术有限公司 大功率变频器驱动预检测电路
CN107508252A (zh) * 2017-09-20 2017-12-22 深圳市华星光电技术有限公司 一种过流保护电路及显示面板
CN207835043U (zh) * 2018-01-02 2018-09-07 佛山科学技术学院 一种功率器件过流保护电路

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2236193Y (zh) * 1995-05-02 1996-09-25 北京市海淀区三友激光图象公司 步进电机变频控制器
US20070297111A1 (en) * 2006-06-27 2007-12-27 Jerry Watson Lowe Low frequency switch
CN203457038U (zh) * 2013-09-11 2014-02-26 沈阳三洋电梯有限公司 一种igbt驱动光耦保护电路
CN203932987U (zh) * 2014-05-13 2014-11-05 武汉港迪电气有限公司 具有消隐功能的igbt短路保护电路
CN204882781U (zh) * 2015-08-25 2015-12-16 苏州汇川技术有限公司 大功率变频器驱动预检测电路
CN107508252A (zh) * 2017-09-20 2017-12-22 深圳市华星光电技术有限公司 一种过流保护电路及显示面板
CN207835043U (zh) * 2018-01-02 2018-09-07 佛山科学技术学院 一种功率器件过流保护电路

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
张晓琴等: "数字电子技术应用及项目训练（第二版）", 西南交通大学出版社, pages: 139 - 140 *

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