CN218415800U - 一种电机单相输出短路保护电路 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种电机单相输出短路保护电路，该保护电路包括：串联在电机所需保护的单相上的电阻；用于检测所述电阻的电压的比较器；以及用于给所述比较器供电的电容；所述电容通过所述电机的电源供电。在上述技术方案中，通过电机的供电的电源通过电容给比较器供电，从而可通过检测电阻的电压，对没有加装电流传感器的单相电路进行短路保护，且无需采用额外的电源。

Description

一种电机单相输出短路保护电路

技术领域

本实用新型涉及到短路保护技术领域，尤其涉及到一种电机单相输出短路保护电路。

背景技术

一般电机三相中，有两相是有电流传感器测试电流的，另外的单相为了节约成本，不添加电流传感器。那么这单相线路上就没有相关的过流保护措施。有的是在母线上单独加一路保护，有的是在驱动器的下桥单独加一路保护。但是在采用上述两种方式时，在母线端加过流保护，可以很好的保护电机，但需要单独供电。在驱动器的下桥单独加一路保护电路在电机和外壳短路的时候是不能保护的。

实用新型内容

本实用新型提供了一种电机单相输出短路保护电路，用以改善对电机的短路保护效果。

本申请提供了一种电机单相输出短路保护电路，该保护电路包括：串联在电机所需保护的单相上的电阻；用于检测所述电阻的电压的比较器；以及用于给所述比较器供电的电容；所述电容通过所述电机的电源供电。在上述技术方案中，通过电机的供电的电源通过电容给比较器供电，从而可通过检测电阻的电压，对没有加装电流传感器的单相电路进行短路保护，且无需采用额外的电源。

在一个具体的可实施方案中，所述电源通过二极管与所述电容串联；所述保护电路还包括用于控制电机，且交替通断的第一绝缘栅双极型晶体管和第二绝缘栅双极型晶体管；第一绝缘栅双极晶体管的第一沟道和第二绝缘栅双极晶体管的第二沟道与所述电源串联；所述电容远离所述二极管的一端连接在所述第一沟道和所述第二沟道之间。

在一个具体的可实施方案中，所述第一绝缘栅双极性晶体管的栅极与MCU连接；所述第二绝缘栅双极型晶体管的栅极与所述电源的正极连接。

在一个具体的可实施方案中，还包括隔离电路；所述比较器通过所述隔离电路与所述 MCU连接。

在一个具体的可实施方案中，所述隔离电路为光耦、磁耦或容耦。

在一个具体的可实施方案中，所述比较器内置有设定电压，且在所述比较器检测的所述电阻的电压高于所述设定电压时，所述比较器输出高电平或低电平。

在一个具体的可实施方案中，所述MCU用于在接收到所述比较器发送过的高电平或低电平信号时，发出警报。

附图说明

图1为本申请实施例提供的电机单相输出短路保护电路。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述。

为了方便理解本实用新型实施例提供的电机10单相输出短路保护电路，首先说明一下其应用场景，该电机10单相输出短路保护电路应用于对电机10的短路保护，电机10在使用时，连接三相电，其中的两相是有电流传感器测试电流，通过电流传感器进行短路保护，另外的单相为了节约成本，不添加电流传感器，从而造成另外单相无法进行检测，为此，本申请实施例提供了一种电机10单相输出短路保护电路，用以改善对电机10的短路保护效果。下面结合具体的附图以及实施例对其进行详细的描述。

参考图1，本申请实施例提供的电机10单相输出短路保护电路主要包括一个串联在电机 10所需保护的单相上的电阻R1，该单相即为未设置电流传感器的单相，设置的电阻R1用以检测其电压值，并通过电压值判断该相电路的短路情况。保护电路还包括一个用于检测电阻 R1的电压的比较器20，以及一个用于给比较器20供电的电容C2，该电容C2与电机10的电源BT1连接，并通过电机10的电源BT1供电。

继续参考图1，电阻R1串联在电源BT1与电机10之间，比较器20的信号线连接在电阻R1R的两侧，当电机10上的电流流过R1时，会在R1两端产生一个电压。当电机10电流超过电机10的电流时，电阻R1上的电压值会升高，同时比较器20会检测到R1的电压值。比较器20内置有一设定电压，在比较器20检测的电阻R1的电压高于设定电压时，比较器 20输出过流信号，该过流信号传递到MCU40(Microcontroller Unit，微控制单元)，MCU40 通过该过流信号可判断出该相电路出现短路。其中，过流信号可为高电平或低电平。示例性的，当R1上的电压值超过设定电压时，比较器20输出的电平会从高电平变成低电平，或者从低电平转到高电平，MCU40在接收到收到的高电平或低电平时，即可根据该信号判断该相电路出现短路。同时，MCU40在接收到比较器20发送过的高电平或低电平信号时，发出警报，从而提醒工作人员出现短路。

作为一个可选的方案，保护电路还包括隔离电路30，比较器20通过隔离电路30与MCU40 连接。添加隔离光耦或者隔离磁耦或者其他隔离器件的原因是MCU40侧是人可以触摸到的部分，为提高安全，通过隔离电路30用于将电机10侧的高压与MCU40之间隔离。如果MCU40 部分不可触及，可以将隔离部分省略，只是添加电压匹配电路。当然除了上述的光耦、磁耦还可选择容耦。

继续参考图1，电源BT1通过二极管D1与电容C2串联；保护电路还包括用于控制电机 10且交替通断的第一绝缘栅双极型晶体管Q1和第二绝缘栅双极型晶体管Q2；第一绝缘栅双极晶体管Q1的第一沟道和第二绝缘栅双极晶体管Q2的第二沟道与电源BT1串联；电容C2 远离二极管D1的一端连接在第一沟道和第二沟道之间。其中，第一绝缘栅双极性晶体管Q1 的栅极与MCU40连接；第二绝缘栅双极型晶体管Q2的栅极与电源BT1的正极连接。应理解，图1中的第一绝缘栅双极型晶体管Q1和第二绝缘栅双极型晶体管Q2以及电容C1为电机10控制电路中的常规电路结构，因此，在此不再详细对其赘述。而保护电路中的，电容 C1C2以及对应的二极管为给比较器20供电设置的电路结构，下面对其进行详细阐述。

当Q1截至，Q2导通的时候，电源BT1通过D1给电容C2充电，C2给比较器20供电。当Q2关闭，Q1导通时，C2上存留的电压继续给比较器20供电。保证了比较器20无论是在 Q1导通，还是Q2导通时，都可以正常工作。即无论是在Q1还是在Q2工作时，比较器20 均可正常供电。而采用电源直接给电容供电时，当Q2导通时，C2的负端和电源的负端是连接到一起的。但当Q2截至时，C2的负端没有和电源连接到一起，无法给C2提供电源，所以没有独立电源的情况下比较器20是无法正常工作的。而本申请提供的保护电路，通过设置的二极管D1将电容C2与电机10的原有电路相结合，从而可通过电机10的电源可给电容供电，进而可通过电容给比较器20供电，保证了比较器20可一直正常工作，提高对电机10的保护。

通过上述描述可看出，通过电机10的供电的电源通过电容给比较器20供电，从而可通过检测电阻的电压，对没有加装电流传感器的单相电路进行短路保护，且无需采用额外的电源。

以上，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种电机单相输出短路保护电路，其特征在于，包括：

串联在电机所需保护的单相上的电阻；

用于检测所述电阻的电压的比较器；

以及用于给所述比较器供电的电容；所述电容通过所述电机的电源供电。

2.根据权利要求1所述的电机单相输出短路保护电路，其特征在于，所述电源通过二极管与所述电容串联；

所述保护电路还包括用于控制电机，且交替通断的第一绝缘栅双极型晶体管和第二绝缘栅双极型晶体管；第一绝缘栅双极晶体管的第一沟道和第二绝缘栅双极晶体管的第二沟道与所述电源串联；

所述电容远离所述二极管的一端连接在所述第一沟道和所述第二沟道之间。

3.根据权利要求2所述的电机单相输出短路保护电路，其特征在于，所述第一绝缘栅双极性晶体管的栅极与MCU连接；所述第二绝缘栅双极型晶体管的栅极与所述电源的正极连接。

4.根据权利要求3所述的电机单相输出短路保护电路，其特征在于，还包括隔离电路；所述比较器通过所述隔离电路与所述MCU连接。

5.根据权利要求4所述的电机单相输出短路保护电路，其特征在于，所述隔离电路为光耦、磁耦或容耦。

6.根据权利要求5所述的电机单相输出短路保护电路，其特征在于，所述比较器内置有设定电压，且在所述比较器检测的所述电阻的电压高于所述设定电压时，所述比较器输出高电平或低电平。

7.根据权利要求6所述的电机单相输出短路保护电路，其特征在于，所述MCU用于在接收到所述比较器发送过的高电平或低电平信号时，发出警报。

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