CN215528979U - 晶闸管的电力电子电路过流自保护电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电力电子领域，具体为晶闸管的电力电子电路过流自保护电路，应用于PCB电路板。所述PCB电路板上设有晶闸管，所述连接晶闸管的印制导线设有电流检测部，所述电流检测部为圆弧形，所述电流检测部的上部设有霍尔传感器。所述PCB电路板上设有切断电路，所述切断电路的输入端与霍尔传感器的输出端电气连接，所述切断电路的输出端和晶闸管的控制极电气连接。本实用新型可以在检测到电流过大时，自动断开晶闸管，保护后续的电路和设备。可以作为一种速断保护。

Description

晶闸管的电力电子电路过流自保护电路

技术领域

本实用新型涉及电力电子领域，具体为晶闸管的电力电子电路过流自保护电路。

背景技术

在电力电子的应用过程中控制的多是电流较大的设备，如采用晶闸管或IGBT作为控制设备的控制器，其所带的设备可能为电机，电机在电流过大的情况下会烧坏。或者是作为电源变换器、逆变器等，其输出所带的设备较多，虽然配电系统设有继电保护装置，但是终端发生短路之后，仍然会将部分线路烧毁。为了避免设备终端和线路的烧毁，需要设计一种能够从电力电子部件本身具有过流保护功能的电路成为一种迫切的要求。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：提供了具有过流保护功能的晶闸管的电力电子电路过流自保护电路。

本实用新型要解决的技术问题的技术方案是：晶闸管的电力电子电路过流自保护电路，包括PCB电路板，所述PCB电路板上设有晶闸管，其特征在于：所述连接晶闸管的印制导线设有电流检测部，所述电流检测部为圆弧形，所述电流检测部的上部设有霍尔传感器；所述PCB电路板上设有切断电路，所述切断电路的输入端与霍尔传感器的输出端电气连接，所述切断电路的输出端和晶闸管的控制极电气连接。

更好的，所述霍尔传感器的输入端串接有可调电阻。

更好的，所述霍尔传感器的输入端并接有可调电阻。

更好的，所述霍尔传感器的输出端并接有转换电阻。

更好的，所述切断电路为切断三极管，所述切断三极管的基极和霍尔传感器的输出端电气连接，所述切断三极管的集电极和晶闸管的控制极电气连接，所述切断三极管的发射极接地。

更好的，所述切断电路为切断三极管，所述切断三极管的基极和霍尔传感器输出端的转换电阻的远地端电气连接，所述切断三极管的集电极和晶闸管的控制极电气连接，所述切断三极管的发射极接地。

更好的，所述切断电路为电压比较器，所述电压比较器的输入端与霍尔传感器的输出端电气连接，所述电压比较器的输出端和晶闸管的控制极电气连接。

更好的，所述切断电路为电压比较器，所述电压比较器的输入端与转换电阻电气连接，所述电压比较器的输出端和晶闸管的控制极电气连接。

更好的，所述切断电路为电压比较器，所述电压比较器的其中一个输入端与转换电阻远地端电气连接，所述电压比较器的另一个输入端与基准电阻电气连接，所述电压比较器的输出端和晶闸管的控制极电气连接。

更好的，所述基准电阻为可调电阻。

本实用新型的有益效果为：

可以在检测到电流过大时，自动断开晶闸管，保护后续的电路和设备。可以作为一种速断保护。

附图说明

图1是本实用新型一种实施例的示意图。

图2是本实用新型一种实施例具有整定功能的示意图。

图3是本实用新型一种实施例具有整定功能的示意图。

图4是本实用新型一种实施例采用三极管的示意图。

图5是本实用新型一种实施例采用电压比较器的示意图。

图中：

D1、晶闸管；Q1、切断三极管；H1、霍尔传感器；

具体实施方式

为使本实用新型的技术方案和有益效果更加清楚，下面对本实用新型的实施方式做进一步的详细解释。

本实施例针对小型或者中型的电子电子设备，该晶闸管的电力电子电路过流自保护电路应用在PCB电路板上，所述PCB电路板上设有晶闸管，晶闸管D1焊接在PCB电路板上。为了检测流过晶闸管的电流的大小并及时的切断晶闸管，在所述连接晶闸管的印制导线的一段上设有电流检测部。电流检测部同样为印制导线，只是其形状为圆弧形。同样可以设置为半圆形，Ω形等形状，旨在产生一个磁场。同时为了检测该磁场，在所述电流检测部的上部设有霍尔传感器H1。霍尔传感器具有四个引脚分别为电源输入引脚和电源输出引脚，输入的电源可以是电压源也可以是电流源，输出的引脚一般为电压输出，同样也可以实现电流输出。本实施例中采用电压输出的霍尔传感器H1。在电流过大时，电流检测部的中心产生的磁场的较大，因此霍尔传感器输出的电压会增大，电压增大则可以驱动半导体元件导通或者关闭进而控制晶闸管的导通和断开。基于此，在所述PCB电路板上设置了切断电路。所述切断电路的输入端与霍尔传感器H1的输出端电气连接，所述切断电路的输出端和晶闸管的控制极电气连接。

更好的，为了实现检测电流的可调，可以在所述霍尔传感器H1的输入端串接可调电阻。如图2所示，串接的可调电阻为电阻R2。

或者是，在所述霍尔传感器H1的输入端并接有可调电阻。如图3所示，并接的电阻为电阻R3。在加入可调电阻之后，霍尔传感器的输入端就会发生变化，而霍尔传感器的输出与输入的信号源有关，如果要在较大电流切断时，则可以降低霍尔传感器的输入端的信号，即通过调整可调电阻即可。

更好的，为了更好的检测输出端的信号，在霍尔传感器的输出端并接一个转换电阻，此时可以将输出信号转为转换电阻两端的电压信号。通过电压信号，可以在电压达到特定的值的时候实现对切断电路的控制。

其中切断电路可以为切断三极管Q1。所述切断三极管Q1的基极和霍尔传感器的输出端电气连接。霍尔传感器的输出端设有两个引脚，可以将其中一个引脚接地，另一个引脚作为信号输出连接切断三极管的基极。所述切断三极管Q1的集电极和晶闸管的控制极电气连接，所述切断三极管Q1的发射极接地。当霍尔传感器的输出端达到三极管的导通电压时，导通的三极管将晶闸管的控制极的电压拉至为零，进而阻断了晶闸管的导通，截断了电流。同样，也可以将切断三极管Q1的输入端和转换电阻的远离接地端的一端连接。通过检测转换电阻的电压实现对切断三极管的控制。

如图4或图5所示，切断电路可以为电压比较器，其中电压比较器为U1。所述电压比较器的输入端与霍尔传感器的输出端电气连接，所述电压比较器的输出端和晶闸管的控制极电气连接。当电压比较器检测到两个引脚的压差达到设定值时输出一个信号，可以直接控制晶闸管也可以通过一个非门元件控制晶闸管的控制极。

同样的，所述电压比较器的输入端与转换电阻电气连接，所述电压比较器的输出端和晶闸管的控制极电气连接。

更好的，为了实现过流保护的可整定，当切断电路为电压比较器时，所述电压比较器的其中一个输入端与转换电阻远地端电气连接，所述电压比较器的另一个输入端与基准电阻电气连接，所述电压比较器的输出端和晶闸管的控制极电气连接。同时将记住电阻设置为可调电阻，此时就可以通过调整可调的基准电阻实现对保护电流大小的整定。

上述可以作为电流的速断保护，对于重要的负荷，为了避免停电需要设置一定的保护延时，即对保护进行时间整定。此时可以在本实用新型的电路中设置延时电路，如在霍尔传感器的输出端设置延时电路，当过流信号超过设定的时间时，进行切断电路。现有技术中较为简单的延时电路为RC延时电路。

综上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用来限定本实用新型的范围，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，凡依本实用新型的要求范围所述的形状、构造、特征及精神所谓的均等变化与修饰，均应包括与本实用新型的权利要求范围内。

Claims (10)

1.晶闸管的电力电子电路过流自保护电路，包括PCB电路板，所述PCB电路板上设有晶闸管，其特征在于：

所述连接晶闸管的印制导线设有电流检测部，所述电流检测部为圆弧形，所述电流检测部的上部设有霍尔传感器(H1)；

所述PCB电路板上设有切断电路，所述切断电路的输入端与霍尔传感器(H1)的输出端电气连接，所述切断电路的输出端和晶闸管的控制极电气连接。

2.根据权利要求1所述的晶闸管的电力电子电路过流自保护电路，其特征在于：

所述霍尔传感器(H1)的输入端串接有可调电阻。

3.根据权利要求1所述的晶闸管的电力电子电路过流自保护电路，其特征在于：

所述霍尔传感器(H1)的输入端并接有可调电阻。

4.根据权利要求1所述的晶闸管的电力电子电路过流自保护电路，其特征在于：

所述霍尔传感器(H1)的输出端并接有转换电阻。

5.根据权利要求1-3任一所述的晶闸管的电力电子电路过流自保护电路，其特征在于：

所述切断电路为切断三极管(Q1)，所述切断三极管(Q1)的基极和霍尔传感器的输出端电气连接，所述切断三极管(Q1)的集电极和晶闸管的控制极电气连接，所述切断三极管(Q1)的发射极接地。

6.根据权利要求4所述的晶闸管的电力电子电路过流自保护电路，其特征在于：

所述切断电路为切断三极管(Q1)，所述切断三极管(Q1)的基极和霍尔传感器输出端的转换电阻的远地端电气连接，所述切断三极管(Q1)的集电极和晶闸管的控制极电气连接，所述切断三极管(Q1)的发射极接地。

7.根据权利要求1-3任一所述的晶闸管的电力电子电路过流自保护电路，其特征在于：

所述切断电路为电压比较器，所述电压比较器的输入端与霍尔传感器的输出端电气连接，所述电压比较器的输出端和晶闸管的控制极电气连接。

8.根据权利要求4所述的晶闸管的电力电子电路过流自保护电路，其特征在于：

所述切断电路为电压比较器，所述电压比较器的输入端与转换电阻电气连接，所述电压比较器的输出端和晶闸管的控制极电气连接。

9.根据权利要求4所述的晶闸管的电力电子电路过流自保护电路，其特征在于：

所述切断电路为电压比较器，所述电压比较器的其中一个输入端与转换电阻远地端电气连接，所述电压比较器的另一个输入端与基准电阻电气连接，所述电压比较器的输出端和晶闸管的控制极电气连接。

10.根据权利要求9所述的晶闸管的电力电子电路过流自保护电路，其特征在于：

所述基准电阻为可调电阻。

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