CN216794845U - 一种逆变器前级功率管电流保护电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电路设计技术领域，具体为一种逆变器前级功率管电流保护电路，包括：单片机、驱动电路、功率管推免电路、电流采样电路、电流差分放大电路和过流值比较电路；单片机发出的PWM驱动信号经驱动电路发送给功率管推免电路；电流采样电路用于采集功率管推免电路的工作电流；电流差分放大电路用于接收电流采样电路采集到的工作电流；过流值比较电路用于将放大后的工作电流与预设的电压值进行比较，并将比较结果输入单片机；单片机根据比较结果对功率管推免电路进行开关控制。本实用新型能够实现快速关断功率管的效果，响应快速，且过流点可以手动进行设置，解决不同功率逆变器的前级保护问题，提高产品质量和安全等级，减少事故隐患。

Description

一种逆变器前级功率管电流保护电路

技术领域

本实用新型涉及电路设计技术领域，具体为一种逆变器前级功率管电流保护电路。

背景技术

目前，现有的逆变器电源前级功率管电流保护技术有两种，第一种是用直接采购的电源IC芯片驱动功率管工作，控制程序不可以变更；第二种是用单片机控制功率管工作，控制程序可以设计更改。两种方案的过流保护方式不同；

其中，电源IC芯片驱动功率管的过流保护措施为两级运放配合，第一级把电流采样信号放大若干倍，输给第二级滞回比较器，与设定过流电压比较，滞回比较器再把过流信号返回PWM发生电源IC芯片，电源IC芯片通过三极管电路控制关断功率管，该方式电源IC芯片通过三极管控制功率管，电路延时长，反应时间慢；

单片机控制功率管工作的过流保护措施为利用电流环检测后级电流，把电流信号返回单片机检测分析，控制关断功率管，该方式过流保护值设定不合理，为了避免电路扰动、启动大电流导致触发过流，会把过流值设定很大，过流时间长导致保护时电流超过功率管电流上限值，功率管无法有效保护。鉴于此，我们提出一种逆变器前级功率管电流保护电路。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种逆变器前级功率管电流保护电路，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种逆变器前级功率管电流保护电路，包括：单片机、驱动电路、功率管推免电路、电流采样电路、电流差分放大电路和过流值比较电路；

所述单片机发出的PWM驱动信号经所述驱动电路发送给所述功率管推免电路，用于驱动所述功率管推免电路工作；

所述电流采样电路用于采集所述功率管推免电路的工作电流；

所述电流差分放大电路用于接收所述电流采样电路采集到的工作电流，并对工作电流进行放大后传输给所述过流值比较电路；

所述过流值比较电路用于将放大后的工作电流与预设的电压值进行比较，并将比较结果输入所述单片机；

所述单片机根据比较结果发出的EN使能信号，且EN使能信号经所述驱动电路发送给所述功率管推免电路，用于对所述功率管推免电路进行开关控制。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该逆变器前级功率管电流保护电路，与传统的功率管电流保护电路相比，本实用新型通过过流值比较电路反馈的比较结果能通过单片机发送EN使能信号给驱动电路，实现快速关断功率管的效果，响应快速，且过流点可以手动进行设置，解决不同功率逆变器的前级保护问题，提高产品质量和安全等级，减少事故隐患。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型中单片机的电路连接原理图；

图3为本实用新型中驱动电路的电路连接原理图；

图4为本实用新型中功率管推免电路与电流采样电路的电路连接原理图；

图5为本实用新型中电流差分放大电路与过流值比较电路的电路连接原理图。

图中：1、单片机；2、驱动电路；3、功率管推免电路；4、电流采样电路；5、电流差分放大电路；6、过流值比较电路。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本专利的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利中的具体含义。

一种逆变器前级功率管电流保护电路，如图1-图5所示，包括：单片机1、驱动电路2、功率管推免电路3、电流采样电路4、电流差分放大电路5和过流值比较电路6；单片机1发出的PWM驱动信号经驱动电路2发送给功率管推免电路3，用于驱动功率管推免电路3工作；电流采样电路4用于采集功率管推免电路3的工作电流；电流差分放大电路5用于接收电流采样电路4采集到的工作电流，并对工作电流进行放大后传输给过流值比较电路6，且放大过程中，是将采样电路采集的mV工作电流信号，放大为5V电源范围内的V电流信号；过流值比较电路6用于将放大后的工作电流与预设的电压值进行比较，并将比较结果输入单片机1；单片机1根据比较结果发出的EN使能信号，且EN使能信号经驱动电路2发送给功率管推免电路3，用于对功率管推免电路3进行开关控制。

值得说明的是，过流值比较电路6中预设的电压值计算公式如下：V＝I*R*T，其中，V为过流值比较电路6预设的电压值，I为设置的保护电流值，R为采样电阻的阻值，T为电流差分放大电路5放大倍数，经过对运放速度、单片机中断控制速度、驱动器EN使能速度的设计，控制环路保护时间在3uS内，同时通过计算公式设置保护值，实现瞬时大电流保护功能，保证功率管不电流损坏。

本实施例的逆变器前级功率管电流保护电路在使用时，单片机1发出的PWM驱动信号经驱动电路2发送给功率管推免电路3驱动功率管完成作业，同时，电流采样电路4采集功率管作业时的工作电流，且工作电流经电流差分放大电路5放大后传输给过流值比较电路6，过流值比较电路6将采集到的工作电流与预设的安全电压值进行比较，若比较结果小于安全电压，则单片机1不作业，若比较结果大于安全电压，则通过向驱动电路2发出的EN使能信号，并通过驱动电路2速关断驱动输出，以此起到电路保护的作用，与传统的功率管电流保护电路相比，本实用新型通过过流值比较电路6反馈的比较结果能通过单片机1发送EN使能信号给驱动电路，实现快速关断功率管的效果，过流点可以手动进行设置，解决不同功率逆变器的前级保护问题，提高产品质量和安全等级，减少事故隐患。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本实用新型的优选例，并不用来限制本实用新型，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (1)

1.一种逆变器前级功率管电流保护电路，其特征在于，包括：单片机(1)、驱动电路(2)、功率管推免电路(3)、电流采样电路(4)、电流差分放大电路(5)和过流值比较电路(6)；

所述单片机(1)发出的PWM驱动信号经所述驱动电路(2)发送给所述功率管推免电路(3)，用于驱动所述功率管推免电路(3)工作；

所述电流采样电路(4)用于采集所述功率管推免电路(3)的工作电流；

所述电流差分放大电路(5)用于接收所述电流采样电路(4)采集到的工作电流，并对工作电流进行放大后传输给所述过流值比较电路(6)；

所述过流值比较电路(6)用于将放大后的工作电流与预设的电压值进行比较，并将比较结果输入所述单片机(1)；

所述单片机(1)根据比较结果发出的EN使能信号，且EN使能信号经所述驱动电路(2)发送给所述功率管推免电路(3)，用于对所述功率管推免电路(3)进行开关控制。

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