CN108649778A - 一种pwm脉冲检测电路及检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种PWM脉冲检测电路及检测方法，它包括隔离反馈电路，隔离反馈电路输入端并联在功率开关器件两端；隔离反馈电路输出端与信号转换电路输入端连接，信号转换电路输出端与比较电路第一输入端连接；PWM驱动信号与比较电路第二输入端连接；比较电路输出端输出保护信号；解决了现有技术由于没有对功率开关器件的驱动信号进行检测，导致的当驱动脉冲信号发生错误时将导致装置失控从而出现过压过流等现象而损坏器件等技术问题。
Description
技术领域
本发明属于功率开关器件检测技术，尤其涉及一种PWM脉冲检测电路及检测方法。
背景技术：
电力电子技术作为近年来兴起的一门新兴技术，其进步主要取决于功率开关器件的水平，而功率开关器件作为一种敏感元件，当发生过流、过压等故障现象时极易损坏，在一定程度上制约着电力电子装备的发展。近年来为使功率开关器件更加稳定可靠的运行，许多研究机构及企业对功率开关器件的相关技术做了大量研究，对于功率开关器件损坏的内部故障最为重要的也是最为直接的是施加于功率开关器件的驱动脉冲信号发生错误如丢脉冲、脉冲时序错误等，当驱动脉冲信号发生错误时将导致装置失控从而出现过压过流等现象而损坏器件。在电力电子装置中产生驱动脉冲信号的回路包括信号传输光纤、光电转换电路、驱动电路，如能及时检测到驱动回路发生异常并进行相应的保护动作，则能在很大程度上保护功率开关器件不被损坏提高装备水平；而现有技术并没有对此进行检测。
发明内容：
本发明要解决的技术问题：提供一种PWM脉冲检测电路及检测方法，以解决现有技术由于没有对功率开关器件的驱动信号进行检测，导致的当驱动脉冲信号发生错误时将导致装置失控从而出现过压过流等现象而损坏器件等技术问题。
本发明技术方案：
一种PWM脉冲检测电路，它包括隔离反馈电路，隔离反馈电路输入端并联在功率开关器件两端；隔离反馈电路输出端与信号转换电路输入端连接，信号转换电路输出端与比较电路第一输入端连接；PWM驱动信号与比较电路第二输入端连接；比较电路输出端输出保护信号。
所述隔离反馈电路为光耦反馈电路。
所述信号转换电路为光电转换电路。
一种PWM脉冲检测电路的检测方法，它包括：
步骤1、将隔离反馈电路并联于主电路的功率开关器件两端，当功率开关器件开通时光耦的输入侧为低电平，此时光耦不开通输出为低电平信号；当功率开关器件关断时，光耦的输入侧为高电平，光耦开通，输出为高电平；
步骤2、将信号转换电路将光耦反馈输出的光信号转换为电信号；
步骤3、将光电转换电路输出的信号与PWM驱动信号进行比较；
步骤4、当对比时间ts>时延时间tdelta，且ts时间内光电转换电路输出的信号与PWM驱动信号波形持续不一致，则判定驱动回路及功率开关器件工作异常，比较电路输出保护信号至保护电路触发保护动作。
本发明的有益效果：
本发明结构简单，成本低廉，采用PWM脉冲检测电路可可靠检测电力电子装置的驱动回路是否正常工作，并及时提供保护信号，解决了现有技术由于没有对功率开关器件的驱动信号进行检测，导致的当驱动脉冲信号发生错误时将导致装置失控从而出现过压过流等现象而损坏器件等技术问题。
附图说明：
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明隔离反馈电路接线示意图；
图3为比较电路信号对比示意图。
具体实施方式：
一种PWM脉冲检测电路，它包括隔离反馈电路，隔离反馈电路输入端并联在功率开关器件两端；隔离反馈电路输出端与信号转换电路输入端连接，信号转换电路输出端与比较电路第一输入端连接；PWM驱动信号与比较电路第二输入端连接；比较电路输出端输出保护信号。
所述隔离反馈电路为光耦反馈电路。
所述信号转换电路为光电转换电路。
一种PWM脉冲检测电路的检测方法，它包括：
步骤1、将隔离反馈电路并联于主电路的功率开关器件两端，当功率开关器件开通时光耦的输入侧为低电平，此时光耦不开通输出为低电平信号；当功率开关器件关断时，光耦的输入侧为高电平，光耦开通，输出为高电平；
步骤2、将信号转换电路将光耦反馈输出的光信号转换为电信号；
步骤3、将光电转换电路输出的信号与PWM驱动信号进行比较；
步骤4、当对比时间ts>时延时间tdelta，且ts时间内光电转换电路输出的信号与PWM驱动信号波形持续不一致，则判定驱动回路及功率开关器件工作异常，比较电路输出保护信号至保护电路触发保护动作。
下面结合附图对本发明作详细的举例说明。
如图1所示：本发明PWM脉冲检测电路，由隔离反馈电路、信号转换电路、比较电路组成，被检电路由传输光纤、驱动电路、功率开关器件组成。
如图2 所示是一种PWM脉冲检测电路的具体实例，检测电路的隔离反馈电路采用光耦反馈电路U1/U2且并联于主电路的功率开关器件两端，当功率开关器件开通时光耦的输入侧为低电平，此时光耦不开通输出为低电平信号，对应的光纤输出为灭；当功率开关器件关断时，光耦的输入侧为高电平，光耦开通，输出为高电平，对应的光纤输出为亮。
所述一种PWM脉冲检测电路的信号转换电路在此实例中采用光电转换电路，将光耦反馈输出的光信号转换为电信号，将光纤输出的灭对应转换为高电平，将光纤输出的亮对应转换为低电平。
所述一种PWM脉冲检测电路的比较电路对两路输入信号比较，信号一为实例中光电转换电路输出的信号，信号二为控制器发出的PWM脉冲信号。所述PWM脉冲信号通过驱动电路施加于功率开关器件控制其开通关断，当PWM脉冲信号为高电平时功率开关器件开通，当PWM脉冲信号为低电平时功率开关器件关断。根据如上所述，光电转换回路输出的反馈信号与功率开关器件开通关断状态的对应关系，理论上如驱动回路工作正常，则信号一与信号二的波形应完全相同，考虑在电子电路中反馈信号传输的时间延时，如图3所示信号一与信号二应存在一时延tdelta=5us，因而在此依据工作频率设置一合理的对比时间ts，并且有ts>tdelta，如在ts时间内信号一与信号二的波形持续不一致，则可以此判定驱动回路及功率开关器件工作异常，比较电路输出一保护信号至装置的保护电路触发保护动作。
Claims (4)
1.一种PWM脉冲检测电路，它包括隔离反馈电路，其特征在于：隔离反馈电路输入端并联在功率开关器件两端；隔离反馈电路输出端与信号转换电路输入端连接，信号转换电路输出端与比较电路第一输入端连接；PWM驱动信号与比较电路第二输入端连接；比较电路输出端输出保护信号。
2.根据权利要求1所述的一种PWM脉冲检测电路，其特征在于：所述隔离反馈电路为光耦反馈电路。
3.根据权利要求1所述的一种PWM脉冲检测电路，其特征在于：所述信号转换电路为光电转换电路。
4.如权利要求1所述的PWM脉冲检测电路的检测方法，它包括：
步骤1、将隔离反馈电路并联于主电路的功率开关器件两端，当功率开关器件开通时光耦的输入侧为低电平，此时光耦不开通输出为低电平信号；当功率开关器件关断时，光耦的输入侧为高电平，光耦开通，输出为高电平；
步骤2、将信号转换电路将光耦反馈输出的光信号转换为电信号；
步骤3、将光电转换电路输出的信号与PWM驱动信号进行比较；
步骤4、当对比时间ts>时延时间tdelta，且ts时间内光电转换电路输出的信号与PWM驱动信号波形持续不一致，则判定驱动回路及功率开关器件工作异常，比较电路输出保护信号至保护电路触发保护动作。
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|---|---|---|---|---|
| CN110660363A (zh) * | 2018-06-29 | 2020-01-07 | 夏普株式会社 | 液晶显示装置及其控制方法 |
| CN113364249A (zh) * | 2021-07-05 | 2021-09-07 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种igbt驱动板的保护装置、方法和变频器 |
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| CN208691136U (zh) * | 2018-07-19 | 2019-04-02 | 贵州电网有限责任公司 | 一种pwm脉冲检测电路 |
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