CN210350777U - 一种隔离保护电路和电压转换装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型属于电子技术领域，提供了一种隔离保护电路和电压转换装置。隔离保护电路连接于驱动电路和桥式电路之间，其包括：隔离模块。隔离模块与驱动电路连接，用于根据第一控制信号和第二控制信号生成第三控制信号和第四控制信号；隔离模块包括变压器，变压器包括原边线圈、第一副边线圈以及第二副边线圈；原边线圈的第一端为变压器的第一控制信号输入端，原边线圈的第二端为变压器的第二控制信号输入端，第一副边线圈的同名端为变压器的第三控制信号输出端，第二副边线圈的同名端为变压器的第四控制信号输出端；第一副边线圈的同名端与原边线圈的同名端同向设置，第二副边线圈的同名端与原边线圈的同名端反向设置。

Description

一种隔离保护电路和电压转换装置
技术领域
本实用新型属于电子技术领域，尤其涉及一种隔离保护电路和电压转换装置。
背景技术
桥式电路的输出特点是，两路控制信号，必须是轮流导通，中间还有几十纳秒的间隔时间(俗称死区时间)，如果受干扰信号的影响，两路控制信号同时产生高电平时，同一相上下两个桥臂同时输入高电平造成短路，则会造成被驱动的功率器件(通常是MOS管或IGBT管)产生短路，损坏功率器件。
因此，传统的技术方案中存在两路控制信号同时产生高电平时，造成被驱动的功率器件产生短路，损坏功率器件的问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种隔离保护电路和电压转换装置，旨在解决传统的技术方案中存在的两路控制信号同时产生高电平时，造成被驱动的功率器件产生短路，损坏功率器件的问题。
一种隔离保护电路，连接于驱动电路和桥式电路之间，所述隔离保护电路包括：
与所述驱动电路连接，用于根据第一控制信号和第二控制信号生成第三控制信号和第四控制信号的隔离模块；
所述隔离模块包括变压器，所述变压器包括原边线圈、第一副边线圈以及第二副边线圈；所述原边线圈的第一端为所述变压器的第一控制信号输入端，所述原边线圈的第二端为所述变压器的第二控制信号输入端，所述第一副边线圈的同名端和所述第一副边线圈的异名端为所述变压器的所述第三控制信号输出端，所述第二副边线圈的同名端和所述第二副边线圈的异名端为所述变压器的所述第四控制信号输出端；
所述第一副边线圈的同名端与所述原边线圈的同名端同向设置，所述第二副边线圈的同名端与所述原边线圈的同名端反向设置；
所述桥式电路还用于根据所述第三控制信号和所述第四控制信号生成输出电压。
在其中一个实施例中，还包括：
与所述桥式电路连接，用于根据检测的所述输出电压生成检测电压的采样模块；
所述驱动电路还用于根据所述检测电压生成所述第一控制信号和所述第二控制信号。在其中一个实施例中，还包括：
与所述驱动电路以及所述变压器的所述原边线圈的第一端连接，用于对所述第一控制信号进行限流处理的第一限流电阻；
与所述驱动电路以及所述变压器的所述原边线圈的第二端连接，用于对所述第二控制信号进行限流处理的第二限流电阻。
在其中一个实施例中，还包括：
与所述驱动电路连接以及所述变压器的所述原边线圈的第一端，用于对所述第一控制信号进行滤波处理的第一滤波电容；
与所述驱动电路以及所述变压器的所述原边线圈的第二端连接，用于对所述第二控制信号进行滤波处理的第二滤波电容。
在其中一个实施例中，还包括：第一二极管和第二二极管；
所述第一二极管的负极连接所述原边线圈的第一端，所述第一二极管的正极接地，所述第二二极管的负极连接所述原边线圈的第二端，所述第二二极管的正极接地。
此外，还提供了一种电压转换装置，包括驱动电路、桥式电路以及上述的隔离保护电路。
上述的隔离保护电路，包括与驱动电路和桥式电路连接的隔离模块，由于隔离模块包括变压器，变压器包括原边线圈、第一副边线圈以及第二副边线圈；述原边线圈的第一端为变压器的第一控制信号输入端，原边线圈的第二端为变压器的第二控制信号输入端，第一副边线圈的同名端和第一副边线圈的异名端为变压器的所述第三控制信号输出端，第二副边线圈的同名端和第二副边线圈的异名端为所述变压器的所述第四控制信号输出端；所述第一副边线圈的同名端与所述原边线圈的同名端同向设置，所述第二副边线圈的同名端与所述原边线圈的同名端反向设置，故当第一控制信号和第二控制信号同时为高电平时，原边线圈两端无电流，第一副边线圈以及第二副边线圈均感应不到电流，第三控制信号和第四控制信号均为低电平，使桥式电路停止工作，防止第一控制信号和第二控制信号同时为高电平时，桥式电路的功率器件短路，导致功率器件被烧毁。
附图说明
图1为本实用新型实施例提供的隔离保护电路的一种模块结构示意图；
图2为本实用新型实施例提供的隔离保护电路的另一种模块结构示意图；
图3为图1所示的隔离保护电路的示例电路原理图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。同时，在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
还应当理解，在此本申请说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本申请。如在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
还应当进一步理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
为了说明本申请上述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
图1为本实用新型实施例提供的一种隔离保护电路的模块结构示意图，如图1所示，本实用新型提供的隔离保护电路，连接于驱动电路2和桥式电路3之间，该隔离保护电路包括：隔离模块10隔离模块10。隔离模块10隔离模块10与驱动电路2连接，用于根据第一控制信号CT1和第二控制信号CT2生成第三控制信号CT3和第四控制信号CT4；其中，隔离模块10包括变压器T1，变压器T1包括原边线圈、第一副边线圈以及第二副边线圈；原边线圈的第一端为变压器T1的第一控制信号输入端，原边线圈的第二端为变压器T1的第二控制信号输入端，第一副边线圈的同名端和第一副边线圈的异名端为变压器T1的第三控制信号输出端，第二副边线圈的同名端和第二副边线圈的异名端为变压器T1的第四控制信号输出端；第一副边线圈的同名端与原边线圈的同名端同向设置，第二副边线圈的同名端与原边线圈的同名端反向设置；桥式电路3用于根据第三控制信号CT3和第四控制信号CT4生成所述输出电压。
上述的隔离保护电路，包括与驱动电路和桥式电路连接的隔离模块10，由于隔离模块10包括变压器T1，变压器T1包括原边线圈、第一副边线圈以及第二副边线圈；述原边线圈的第一端为变压器T1的第一控制信号输入端，原边线圈的第二端为变压器T1的第二控制信号输入端，第一副边线圈的同名端和第一副边线圈的异名端和第一副边线圈的异名端为变压器T1的所述第三控制信号输出端，第二副边线圈的同名端和第二副边线圈的异名端和第二副边线圈的异名端为所述变压器T1的所述第四控制信号输出端；所述第一副边线圈的同名端与所述原边线圈的同名端同向设置，所述第二副边线圈的同名端与所述原边线圈的同名端反向设置，故当第一控制信号CT1和第二控制信号CT2同时为高电平时，原边线圈两端无电流，第一副边线圈以及第二副边线圈均感应不到电流，第三控制信号CT3和第四控制信号CT4均为低电平，使桥式电路停止工作，防止第一控制信号CT1和第二控制信号CT2同时为高电平时，桥式电路的功率器件短路，导致功率器件被烧毁。
具体来说，第一控制信号CT1和第二控制信号CT2均为脉冲宽度调制信号，桥式电路3在正常工作时，第一控制信号CT1和第二控制信号CT2分别输出高电平的脉冲宽度调制信号和低电平的脉冲宽度调制信号，控制桥式电路3中的功率器件交替导通，即在正常情况下，在同一时刻的第一控制信号CT1和第二控制信号CT2中，其中一个为高电平信号，另一个为低电平信号。当第一控制信号CT1为高电平、第二控制信号CT2为低电平时，原边线圈的电流流向为原边线圈的第一端至原边线圈的第二端，第一副边线圈感应生成高电平的第三控制信号CT3，第一副边线圈感应生成低电平的第四控制信号CT4。当由于故障导致第一控制信号CT1和第二控制信号CT2同时为高电平时，原边线圈的两端无电压，也不产生电流，第一副边线圈和第二副边线圈均无法感应到电流，第三控制信号CT3和第四控制信号CT4均为低电平。
如图2所示，在其中一个实施例中，隔离保护电路还包括：与桥式电路连接，用于根据检测的输出电压生成检测电压的采样模块20；驱动电路还用于根据检测电压生成第一控制信号CT1和所述第二控制信号CT2。
在其中一个实施例中，隔离保护电路还包括：与驱动电路2以及变压器T1的所述原边线圈的第一端连接，用于对第一控制信号CT1进行限流处理的第一限流电阻R1；与驱动电路2以及变压器T1的所述原边线圈的第二端连接，用于对第二控制信号CT2进行限流处理的第二限流电阻R2。
在其中一个实施例中，隔离保护电路还包括：与驱动电路2连接，用于对第一控制信号CT1进行滤波处理的第一滤波电容(C1、C2)；与驱动电路2连接，用于对第二控制信号CT2进行滤波处理的第二滤波电容(C3、C4)。
在其中一个实施例中，隔离保护电路还包括：第一二极管D1和第二二极管D2；第一二极管D1的负极连接原边线圈的第一端，第一二极管D1的正极接地，第二二极管D2的负极连接原边线圈的第二端，第二二极管D2的正极接地。
此外，还提供了一种电压转换装置，包括驱动电路2、桥式电路3以及上述的隔离保护电路。
以下结合工作原理对图3进行进一步说明。
正常工作模式下，第一控制信号CT1为高电平、第二控制信号CT2为低电平时，原边线圈的电流流向为原边线圈的第一端至原边线圈的第二端，第一副边线圈感应生成高电平的第三控制信号CT3，第二副边线圈感应生成低电平的第四控制信号CT4。第一控制信号CT1为低电平、第二控制信号CT2为高电平时，原边线圈的电流流向为原边线圈的第二端至原边线圈的第一端，第二副边线圈感应生成高电平的第四控制信号CT4，第一副边线圈感应生成低电平的第三控制信号CT3。桥式电路3中的功率器件交替导通，桥式电路3根据第三控制信号CT3和第四控制信号CT4生成输出电压。
当由于第一控制信号CT1和第二控制信号CT2电平转换的瞬间或者故障导致第一控制信号CT1和第二控制信号CT2同时为高电平时，原边线圈的两端无电压，也不产生电流，第一副边线圈和第二副边线圈均无法感应到电流，第三控制信号CT3和第四控制信号CT4均为低电平。桥式电路3中的所有功率器件均关断，桥式电路3停止工作，从而防止第一控制信号CT1和第二控制信号CT2同时为高电平时，桥式电路3的功率器件短路，导致功率器件被烧毁。
综上，本实用新型提供了一种隔离保护电路和电压转换装置，连接于驱动电路2和桥式电路3之间，该隔离保护电路包括：隔离模块10隔离模块10。上述的隔离保护电路，包括与驱动电路和桥式电路连接的隔离模块10，由于隔离模块10包括变压器T1，变压器T1包括原边线圈、第一副边线圈以及第二副边线圈；述原边线圈的第一端为变压器T1的第一控制信号输入端，原边线圈的第二端为变压器T1的第二控制信号输入端，第一副边线圈的同名端和第一副边线圈的异名端为变压器T1的所述第三控制信号输出端，第二副边线圈的同名端和第二副边线圈的异名端为所述变压器T1的所述第四控制信号输出端；所述第一副边线圈的同名端与所述原边线圈的同名端同向设置，所述第二副边线圈的同名端与所述原边线圈的同名端反向设置，故当第一控制信号CT1和第二控制信号CT2同时为高电平时，原边线圈两端无电流，第一副边线圈以及第二副边线圈均感应不到电流，第三控制信号CT3和第四控制信号CT4均为低电平，使桥式电路停止工作，防止第一控制信号CT1和第二控制信号CT2同时为高电平时，桥式电路的功率器件短路，导致功率器件被烧毁。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种隔离保护电路，连接于驱动电路和桥式电路之间，其特征在于，所述隔离保护电路包括：
与所述驱动电路连接，用于根据第一控制信号和第二控制信号生成第三控制信号和第四控制信号的隔离模块；
所述隔离模块包括变压器，所述变压器包括原边线圈、第一副边线圈以及第二副边线圈；所述原边线圈的第一端为所述变压器的第一控制信号输入端，所述原边线圈的第二端为所述变压器的第二控制信号输入端，所述第一副边线圈的同名端和所述第一副边线圈的异名端为所述变压器的所述第三控制信号输出端，所述第二副边线圈的同名端和所述第二副边线圈的异名端为所述变压器的所述第四控制信号输出端；
所述第一副边线圈的同名端与所述原边线圈的同名端同向设置，所述第二副边线圈的同名端与所述原边线圈的同名端反向设置；
所述桥式电路还用于根据所述第三控制信号和所述第四控制信号生成输出电压。
2.如权利要求1所述的隔离保护电路，其特征在于，还包括：
与所述桥式电路连接，用于根据检测的所述输出电压生成检测电压的采样模块；
所述驱动电路还用于根据所述检测电压生成所述第一控制信号和所述第二控制信号。
3.如权利要求1所述的隔离保护电路，其特征在于，还包括：
与所述驱动电路以及所述变压器的所述原边线圈的第一端连接，用于对所述第一控制信号进行限流处理的第一限流电阻；
与所述驱动电路以及所述变压器的所述原边线圈的第二端连接，用于对所述第二控制信号进行限流处理的第二限流电阻。
4.如权利要求1所述的隔离保护电路，其特征在于，还包括：
与所述驱动电路以及所述变压器的所述原边线圈的第一端连接，用于对所述第一控制信号进行滤波处理的第一滤波电容；
与所述驱动电路以及所述变压器的所述原边线圈的第二端连接，用于对所述第二控制信号进行滤波处理的第二滤波电容。
5.如权利要求1所述的隔离保护电路，其特征在于，还包括：第一二极管和第二二极管；
所述第一二极管的负极连接所述原边线圈的第一端，所述第一二极管的正极接地，所述第二二极管的负极连接所述原边线圈的第二端，所述第二二极管的正极接地。
6.一种电压转换装置，其特征在于，包括驱动电路、桥式电路以及如权利要求1至5任一项所述的隔离保护电路。
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