CN202696140U - 兼具软启动和泄放功能的电源保护电路 - Google Patents

Abstract

一种兼具软启动和泄放功能的电源保护电路，包括直流电压供应端和母线输入端，直流电压供应端和母线输入端之间的线路上设置继电器的常开触点，母线输入端电解电容E1的一端连接，电解电容E1的另一端接地；电源保护电路还包括第一回生电阻RNTC1、第二回生电阻RNTC2、二极管D2、采样电路以及迟滞比较电路和泵生电路。本实用新型提供了一种电路简单、成本低、保护效果更好、电路调整简单、可移植性较好的兼具软启动和泄放功能的电源保护电路。

Description

兼具软启动和泄放功能的电源保护电路

技术领域

本实用新型涉及一种电源保护电路。

背景技术

由于电路启动瞬间，电源输出端会产生大电流，容易造成负载或耦合器件的损坏，所以要采用软启动使电源输出能量由小逐渐上升直至正常。

对于有能量回灌的电路，例如电机驱动电路，当电机高速突然减速或反转时，能量回灌会导致电路中电压电流急剧上升。为了保护电源和电路，必须通过泄放电路对该部分能量进行回生消耗。

现有技术中，软启动电路和泄放电路一般都是独立分开的，如图1和图2所示。图1所示为软启动电路，启动电阻在启动初始阶段工作，完成能量的逐步上升直至稳定。而且目前的泄放电路一般较复杂，如图2所示为先通过采样电路确定是否到达电压泄放点，再通过推挽驱动电路来控制泵生IGBT开关，从而通过回生电阻达到能量的消耗过程。

现有技术中泵生IGBT等的应用，增加了电路的复杂程度，并且产生额外的热量；泄放回路增加了电路的成本，并且使电路的调试变得复杂；可靠性性差，大能量回灌时，一旦回生电路中有损坏，例如回生电阻断路，则在没有能量回生的情况下，电路和电源供应器都将受到较大影响甚至破坏。

发明内容

为了克服上述保护电路的电路复杂、成本高、电路调整困难、可靠性差的不足，本实用新型提供了一种电路简单、成本低、保护效果更好、电路调整简单、可移植性较好的兼具软启动和泄放功能的电源保护电路。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种兼具软启动和泄放功能的电源保护电路，包括直流电压供应端和母线输入端，所述直流电压供应端和母线输入端之间的线路上设置继电器的常开触点，所述母线输入端电解电容E1的一端连接，所述电解电容E1的另一端接地；所述电源保护电路还包括第一回生电阻RNTC1、第二回生电阻RNTC2、二极管D2、采样电路以及迟滞比较电路和泵生电路，所述第一回生电阻RNTC1、第二回生电阻RNTC2的串联支路与所述常开触点并联，所述第一回生电阻RNTC1与第二回生电阻RNTC2的中间节点与二极管D2的阳极连接，所述二极管D2的阴极与直流电压供应端连接；所述采样电路的输入端与直流母线输入端相连，所述采样电路的输出端与所述的迟滞比较电路的输入端相连，所述的迟滞比较电路的输出端与泵生驱动电路相连，所述泵生驱动电路与所述第一回生电阻RNTC1与第二回生电阻RNTC2的中间节点连接。

进一步，所述的采样电路由第四电阻R4、第五电阻R5和第一电容C1组成，所述的第四电阻R4一端与所述的第一回生电阻RNTC2、稳压直流母线输入端相连，第四电阻R4的另一端与所述的迟滞比较电路的输入端、第一电容C1、第五电阻R5相连，第一电容C1和第五电阻并联，第一电容C1的另一端、第五电阻R5的另一端均接地.

再进一步，所述的迟滞比较电路由第六电阻R6、第七电阻R7和比较器组成，第七电阻R7的一端输入电压参考值Vref，第七电阻R7的另一端与第六电阻R6的一端、比较器的同相端相连，比较器的反相端与四电阻R4的另一端相连，比较器的输出端与泵生电路相连。

更进一步，所述泵生电路由第二电阻R2、第三电阻R3、开关三极管Q1、IGBT管IC1组成，开关三极管Q1基极接比较器的输出端，开关三极管Q1集电极接第三电阻R3的一端，第三电阻R3的另一端接IGBT管IC1的基极和第二电阻R2，IGBT管IC1的发射极、第二电阻均接地，IGBT管IC1的集电极与所述第一回生电阻RNTC1与第二回生电阻RNTC2的中间节点连接。

本实用新型的技术构思为：软启动的电阻只在启动初始阶段起作用，利用继电器的开关作用和控制电路特性，可以很好的将软启动电阻在启动完成后用做回生电阻。并且该电阻在能量回灌时能可靠地进行泄放。通过简单的分压电路可以采样母线的电压，结合迟滞比较器的特性，可以较好的调节检测泄放电压，并防止干扰。

另外，在继电器无法正常工作时，可以通过调节采样电路和上述的回生电阻，当电源供应器输出电压偏高时，电源供应器与电路之间有回生电阻相连，从而一定程度上保护了电路。更重要的是，一旦能量回灌时回生电阻出现故障，两个回生电阻的使用提高了回生可靠性。且下次电路需要工作时，回生电阻之一损坏，使软启动无法完成，避免了下次泄放带来的电路风险。

本实用新型的有益效果：同时具有软启动和泄放的功能，简化了电路，并且可靠性和安全性得到提高；通过调节采样电路的阻值和迟滞比较电路，更好的调节能量消耗点，并且有效防止了干扰；在对电路起保护的同时对电源供应器有一定的保护功能，提高了可靠性。

附图说明

图1是现有技术中软启动电路原理图。

图2是现有技术中泄放电路的原理图。

图3是该发明兼具软启动和泄放功能的保护电路的一个实施例的电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步描述。

参照图3，一种兼具软启动和泄放功能的电源保护电路，软启动部分包括电阻RNTC1、RNTC2和电容E1等构成的电路。泄放部分包括：回生电阻RNTC1、RNTC2，电阻R4、R5和电容C1构成的采样电路，R6、R7和比较器构成的迟滞比较电路，电阻R2、R3和三极管Q1以及IGBT管IC1构成的泵生电路。采样电路输出端接迟滞比较电路输入端，比较器输出控制泵生电路。

需要说明的是，本实施例中，VDC是直流电压供应端，SW_VDC是母线输入端，U1是开关电源稳压后输出的继电器控制端电压，Vref是泄放参考点电压。

电路开始启动时，继电器断开，电源供应器通过电阻RNTC1和RNTC2给电容E1充电，直至电路正常工作，继电器闭合，完成软启动过程。采样电路对母线电压一直采样。正常工作时，采样电压小于设定的参考电压，迟滞比较器输出为高，泵生电路不受比较器影响，电路正常工作。如果电路中产生能量回灌，且采样电压高于设定参考值时，通过迟滞比较器比较输出为低，经过开关三极管后输出为高，IGBT导通。回生电阻开始消耗回灌能量，从而保护了电路和电源供应器。

本实施例应用中，电容C1减少了采样电压的干扰，泄放保护的参考点电压确定后，迟滞比较电路为采样电压的比较点提供了阈值门限，增加了泄放点的稳定性。回生电阻、泄放参考点的选择须依据实际情况确定。

本说明书实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举，本发明的保护范围的不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本发明的保护范围也及于本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。

Claims (4)

1.一种兼具软启动和泄放功能的电源保护电路，包括直流电压供应端和母线输入端，所述直流电压供应端和母线输入端之间的线路上设置继电器的常开触点，所述母线输入端电解电容E1的一端连接，所述电解电容E1的另一端接地；其特征在于：所述电源保护电路还包括第一回生电阻RNTC1、第二回生电阻RNTC2、二极管D2、采样电路以及迟滞比较电路和泵生电路，所述第一回生电阻RNTC1、第二回生电阻RNTC2的串联支路与所述常开触点并联，所述第一回生电阻RNTC1与第二回生电阻RNTC2的中间节点与二极管D2的阳极连接，所述二极管D2的阴极与直流电压供应端连接；所述采样电路的输入端与直流母线输入端相连，所述采样电路的输出端与所述的迟滞比较电路的输入端相连，所述的迟滞比较电路的输出端与泵生驱动电路相连，所述泵生驱动电路与所述第一回生电阻RNTC1与第二回生电阻RNTC2的中间节点连接。

2.如权利要求1所述的兼具软启动和泄放功能的电源保护电路，其特征在于：所述的采样电路由第四电阻R4、第五电阻R5和第一电容C1组成，所述的第四电阻R4一端与所述的第一回生电阻RNTC2、稳压直流母线输入端相连，第四电阻R4的另一端与所述的迟滞比较电路的输入端、第一电容C1、第五电阻R5相连，第一电容C1和第五电阻并联，第一电容C1的另一端、第五电阻R5的另一端均接地。

3.如权利要求2所述的兼具软启动和泄放功能的电源保护电路，其特征在于：所述的迟滞比较电路由第六电阻R6、第七电阻R7和比较器组成，第七电阻R7的一端输入电压参考值Vref，第七电阻R7的另一端与第六电阻R6的一端、比较器的同相端相连，比较器的反相端与 四电阻R4的另一端相连，比较器的输出端与泵生电路相连。

4.如权利要求3所述的兼具软启动和泄放功能的电源保护电路，其特征在于：所述泵生电路由第二电阻R2、第三电阻R3、开关三极管Q1、IGBT管IC1组成，开关三极管Q1基极接比较器的输出端，开关三极管Q1集电极接第三电阻R3的一端，第三电阻R3的另一端接IGBT管IC1的基极和第二电阻R2，IGBT管IC1的发射极、第二电阻均接地，IGBT管IC1的集电极与所述第一回生电阻RNTC1与第二回生电阻RNTC2的中间节点连接。 

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