CN210016399U - 吸收保护电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种吸收保护电路，包括：第一放电单元，所述第一放电单元与负载电连接；第一充电单元，所述第一充电单元与所述第一放电单元电连接；第二放电单元，所述第二放电单元与负载电连接；第二充电单元，所述第二充电单元与所述第二放电单元电连接；电容C3，所述电容C3分别与所述第一充电单元及所述第二充电单元电连接。与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：1)在现有技术的电路基础上，增加压敏电阻及放电回路，而组成的功率器缓冲吸收电路，就能够有效减小在大功率、高控制频率条件下，功率器件开关状态时的尖峰电压，从而使得功率逆变电路向更大功率等级上发展。2)结构简单，功率损耗小的吸收电路被广泛利用在逆变电路中。
Description
技术领域
本实用新型涉及电力电子技术领域，特别是一种吸收保护电路。
背景技术
随着电力电子技术的发展，功率逆变电路逐渐向集成化、轻质化发展，为了克服目前所存在的弊端，通常采用提高控制开关频率的控制策略。目前MOSFET吸收电路多采用RCD型缓冲吸收电路，此电路能够吸收功率器件在开关时产生的尖峰电压，但随着逆变电路的功率进一步增大，控制开关频率逐步增加时，逆变电路的寄生电感、电容等参数就不能忽略，常规RCD型缓冲吸收电路就不能够有效的吸收功率器件在开关状态时产生的较高的尖峰电压。
现有技术，中国发明专利《一种逆变电路中功率MOS管的泄放保护电路》(申请号：201711419515.5)公开了一种逆变电路中功率MOS管的泄放保护电路，包括调压比较电路、隔离泄放驱动电路、泄放电路和吸收电路；所述吸收电路当母线电压发生波动时，稳定母线电压；所述调压比较电路当母线电压超过设定阈值时，控制隔离泄放驱动电路开启；隔离泄放驱动电路开启后控制泄放电路开启，消耗母线电能。本发明实现了对逆变电路中功率MOS管的保护，提高了逆变器电路的安全性能，而且电路搭建简单可靠，节约了研发成本和研发时间。采用了调压比较电路，实现了对电压比较值的有效调节，能够按照保护电压调节比较阈值，提高了对逆变电路的可控性。采用了隔离泄放驱动电路，实现了强电信号和弱电信号的隔离，提高了整个电路的安全性、抗干扰能力和驱动能力。
但是，随着控制开关频率的提高，功率器件的热损耗也随之增大，从而使得逆变电路发热严重，进而降低整体效率。现有技术工作在高频状态下，逆变电路中的寄生电感、分布电容等参数就不能忽略，在功率器件开关瞬间，由于寄生参数产生的尖峰电压，会给逆变器电路中电子元件带来很高的击穿风险，从而使得电路设计时需选用更高耐压值的功率器件，增加了电路设计成本。
实用新型内容
针对现有技术中的缺陷，本实用新型目的在于提供一种解决上述技术问题的吸收保护电路。
为解决上述技术问题，本实用新型提供一种吸收保护电路，包括：第一放电单元，所述第一放电单元与负载电连接；
第一充电单元，所述第一充电单元与所述第一放电单元电连接；
第二放电单元，所述第二放电单元与负载电连接；
第二充电单元，所述第二充电单元与所述第二放电单元电连接；
电容C3，所述电容C3分别与所述第一充电单元及所述第二充电单元电连接。
优选地，所述第一放电单元包括：
MOS管Q1，所述MOS管Q1的源极与负载电连接，所述MOS管Q1的漏极与电源VCC电连接；
电阻VR1，所述电阻VR1的一端分别与所述MOS管Q1的漏极及电源VCC电连接，所述电阻VR1的另一端与所述MOS管Q1的源极及负载电连接；
电容C1，所述电容C1的一端与所述MOS管Q1的漏极及电源VCC电连接；
二极管D1，所述二极管D1的正极与所述电容C1的另一端电连接，所述二极管D1的负极分别与所述MOS管Q1的源极及负载电连接。
优选地，所述第一充电单元包括：
二极管D3，所述二极管D3的负极与所述电容C1的另一端电连接；
电阻R3，所述电阻R3的一端与所述二极管D3的正极电连接，所述电阻R3的另一端与所述电容C3的负极电连接。
优选地，所述电阻VR1为压敏电阻。
优选地，所述MOS管Q1为NMOS管。
优选地，所述第二放电单元包括：
MOS管Q2，所述MOS管Q2的漏极与负载电连接，所述MOS管Q2的源极接地；
电阻VR2，所述电阻VR2的一端与所述MOS管Q2的源极电连接，所述电阻VR2的另一端与所述MOS管Q2的漏极及负载电连接；
电容C2，所述电容C2的一端与所述MOS管Q2的源极电连接；
二极管D2，所述二极管D2的负极与所述电容C2的另一端电连接，所述二极管D2的正极分别与所述MOS管Q2的漏极及负载电连接。
优选地，所述第二充电单元包括：
电阻R4，所述电阻R4的一端与所述电容C2的另一端电连接；
二极管D4，所述二极管D4的正极与所述电阻R4的另一端电连接，所述二极管D4的负极与所述电容C3的正极电连接。
优选地，所述电阻VR2为压敏电阻。
优选地，所述MOS管Q2为NMOS管。
与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：
1)在现有技术的电路基础上，增加压敏电阻及放电回路，而组成的功率器缓冲吸收电路，就能够有效减小在大功率、高控制频率条件下，功率器件开关状态时的尖峰电压，从而使得功率逆变电路向更大功率等级上发展。
2)结构简单，功率损耗小的吸收电路被广泛利用在逆变电路中。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征目的和优点将会变得更明显。
图1为本实用新型吸收保护电路图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本实用新型进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本实用新型，但不以任何形式限制本实用新型。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。
如图1所示，本实用新型吸收保护电路，包括：以Q1关断时为例，Q1在关断瞬间，Q1的电流发生急剧变化，由于电路寄生参数的存在，会在Q1的DS端产生很高的尖峰电压，此时尖峰电压可以通过D1向电容C1充电，使得尖峰电压以电能的形式存储在电容C1里，从而抑制了Q1的DS端过压。当电容C1充电结束后，二极管D1能够阻止电容C1通过Q1放电，因此可以防止Q1的漏极电流升高。
电容C1存储的电能只能通过二极管D3和电阻R3向高压母线电源充电，从而可以使得尖峰电压又以电能的形式存储在高压母线电容C3上。
若在Q1关断时，关断电流过大，Q1的DS端产生的尖峰电压超出电容C1的吸收能力，此时压敏电阻VR1的阻值将会急剧变小，能够快速泄放掉Q1的DS两端的尖峰电压，此时尖峰电压以热量的形式在压敏电阻VR1上释放掉，从而使Q1的DS端尖峰电压小于其最大耐压值，保护Q1不被击穿。
同理，当下桥臂Q2关断时，寄生电感、电容产生的尖峰电压通过D2向电容C3充电，使得尖峰电压以电能的形式存储在电容C2里，从而抑制了Q2的DS端电压。当电容C2充电结束后，二极管D2能够阻止电容C2通过Q2放电，因此可以防止Q2的漏极电流升高。C2存储的电能只能通过R4和D4向高压母线储能电容充电，从而可以使得尖峰电压又以电能的形式存储在高压母线电容C3上。若在Q2关断时，关断电流过大，产生的尖峰电压超出了电容C2的吸收能力，压敏电阻VR2的阻值将会急剧变小，能够快速泄放掉Q2的DS两端的尖峰电压，此时尖峰电压以热量的形式在压敏电阻上释放掉，从而使得Q2的DS端尖峰电压小于其最大耐压值，保护Q2不被过压击穿。
此MOSFET吸收电路，较常规吸收电路来说，在功率器件开关状态时，能够起到更高效的尖峰电压吸收作用，且此吸收电路损耗小，结构简单，特别适用于大功率、高开关频率、极端工作条件下的功率逆变电路。
以上对本实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本实用新型的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。
Claims (9)
1.一种吸收保护电路，其特征在于，包括：
第一放电单元，所述第一放电单元与负载电连接；
第一充电单元，所述第一充电单元与所述第一放电单元电连接；
第二放电单元，所述第二放电单元与负载电连接；
第二充电单元，所述第二充电单元与所述第二放电单元电连接；
电容C3，所述电容C3分别与所述第一充电单元及所述第二充电单元电连接。
2.根据权利要求1所述的吸收保护电路，其特征在于，所述第一放电单元包括：
MOS管Q1，所述MOS管Q1的源极与负载电连接，所述MOS管Q1的漏极与电源VCC电连接；
电阻VR1，所述电阻VR1的一端分别与所述MOS管Q1的漏极及电源VCC电连接，所述电阻VR1的另一端与所述MOS管Q1的源极及负载电连接；
电容C1，所述电容C1的一端与所述MOS管Q1的漏极及电源VCC电连接；
二极管D1，所述二极管D1的正极与所述电容C1的另一端电连接，所述二极管D1的负极分别与所述MOS管Q1的源极及负载电连接。
3.根据权利要求2所述的吸收保护电路，其特征在于，所述第一充电单元包括：
二极管D3，所述二极管D3的负极与所述电容C1的另一端电连接；
电阻R3，所述电阻R3的一端与所述二极管D3的正极电连接，所述电阻R3的另一端与所述电容C3的负极电连接。
4.根据权利要求2所述的吸收保护电路，其特征在于，所述电阻VR1为压敏电阻。
5.根据权利要求2所述的吸收保护电路，其特征在于，所述MOS管Q1为NMOS管。
6.根据权利要求1所述的吸收保护电路，其特征在于，所述第二放电单元包括：
MOS管Q2，所述MOS管Q2的漏极与负载电连接，所述MOS管Q2的源极接地；
电阻VR2，所述电阻VR2的一端与所述MOS管Q2的源极电连接，所述电阻VR2的另一端与所述MOS管Q2的漏极及负载电连接；
电容C2，所述电容C2的一端与所述MOS管Q2的源极电连接；
二极管D2，所述二极管D2的负极与所述电容C2的另一端电连接，所述二极管D2的正极分别与所述MOS管Q2的漏极及负载电连接。
7.根据权利要求6所述的吸收保护电路，其特征在于，所述第二充电单元包括：
电阻R4，所述电阻R4的一端与所述电容C2的另一端电连接；
二极管D4，所述二极管D4的正极与所述电阻R4的另一端电连接，所述二极管D4的负极与所述电容C3的正极电连接。
8.根据权利要求6所述的吸收保护电路，其特征在于，所述电阻VR2为压敏电阻。
9.根据权利要求6所述的吸收保护电路，其特征在于，所述MOS管Q2为NMOS管。
Priority Applications (1)
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| CN201920870265.5U CN210016399U (zh) | 2019-06-11 | 2019-06-11 | 吸收保护电路 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201920870265.5U CN210016399U (zh) | 2019-06-11 | 2019-06-11 | 吸收保护电路 |
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| CN210016399U true CN210016399U (zh) | 2020-02-04 |
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| CN201920870265.5U Expired - Fee Related CN210016399U (zh) | 2019-06-11 | 2019-06-11 | 吸收保护电路 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111174390A (zh) * | 2020-02-17 | 2020-05-19 | 珠海格力电器股份有限公司 | 取电电路、线控器、空调、电阻控制方法 |
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2019
- 2019-06-11 CN CN201920870265.5U patent/CN210016399U/zh not_active Expired - Fee Related
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