快速過欠壓檢測(cè)電路的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及快速過欠壓檢測(cè)電路,由三相整流器、高壓濾波器、直流逆變器、高頻變壓器A、整流濾波穩(wěn)壓器、過欠壓濾波采樣器B、單片機(jī)、IGBT部件構(gòu)成,其三相整流器右側(cè)設(shè)置一高壓濾波器,高壓濾波器右側(cè)設(shè)置一直流逆變器,直流逆變器右側(cè)設(shè)置一高頻變壓器A,其高頻變壓器A右側(cè)輸出端設(shè)置一整流濾波穩(wěn)壓器、一過欠壓采樣濾波器B,其整流濾波穩(wěn)壓器上端設(shè)置一單片機(jī),單片機(jī)的左側(cè)設(shè)置一IGBT部件,本發(fā)明的有益效果為:結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單;能夠快速的檢測(cè)過欠壓,靈敏度高;可靠性強(qiáng)。
【專利說明】快速過欠壓檢測(cè)電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明提供一種用于電路檢測(cè)中的產(chǎn)生的誤差較小的快速過欠壓檢測(cè)電路。
【背景技術(shù)】
[0002]開關(guān)電源最早起源于上世紀(jì)50年代初,美國(guó)宇航局以小型化、輕量化、為目標(biāo),為搭載火箭開發(fā)了開關(guān)電源。在近半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展過程中,開關(guān)電源因具有體積小、重量輕、效率高、發(fā)熱量低、性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)而逐漸取代傳統(tǒng)技術(shù)制造的連續(xù)工作電源,并廣泛應(yīng)用于電子整機(jī)與設(shè)備中。
[0003]開關(guān)電源含有多種保護(hù)電路,其中對(duì)主開關(guān)電路過、欠壓保護(hù)是保證電源功率開關(guān)管能可靠工作的重要保護(hù)措施。當(dāng)功率開關(guān)管工作電壓過高時(shí),易產(chǎn)生較高的關(guān)斷高壓尖峰,擊穿開關(guān)管,當(dāng)工作電壓過低時(shí),由于驅(qū)動(dòng)電壓的不足,開關(guān)管易進(jìn)入放大區(qū),因過熱而損壞。過欠壓保護(hù)控制過程如下:三相交流供電電源經(jīng)全橋整流濾波,為逆變部件提供直流高壓,同時(shí)采樣電路采樣交流供電電壓,采樣的信號(hào)與逆變部件的供電電壓線性相關(guān),因而通過判別采樣信號(hào)的大小,控制開關(guān)管的工作電壓范圍,當(dāng)工作電壓過高或過低時(shí),立即關(guān)閉開關(guān)管,以達(dá)到保護(hù)逆變部件的目的。目前過欠壓保護(hù)采樣方式有:電阻分壓直接取樣、光耦隔離取樣、工頻變壓器副邊取樣、高頻變壓器副邊取樣等。
[0004]1.電阻分壓直接取樣
電阻分壓式主要是對(duì)交流供電源采取電阻分壓直接取樣輸出隔離控制,這種方式采樣精確度高,保護(hù)控制效果較好,但采樣處理電路與控制電路不共地,電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜。
[0005]2.光耦隔離取樣
光電耦合式主要是從交流供電源經(jīng)過全橋整流后的直流電壓,經(jīng)阻容衰減后,光耦隔離取樣,但由于光耦的傳輸比受溫度影響大,且采樣信號(hào)是非線性的,因此采樣精度差。
[0006]3.工頻變壓器副邊取樣
工頻變壓式即在控制變壓器上增一組副邊取樣繞組,然后峰值檢波,比例衰減取樣,這種取樣方式簡(jiǎn)單,但由于工頻變壓器的帶寬窄,不能檢出高壓尖峰,因此對(duì)IGBT保護(hù)不全面。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0007]本發(fā)明是為了解決目前目前常用過欠壓采樣方式存在采樣誤差大、采樣速度慢以及電路復(fù)雜的問題,我們采用一種高頻變壓器副邊取樣的方式設(shè)計(jì)了一種快速過欠壓檢測(cè)電路。
[0008]本發(fā)明的主要特點(diǎn)在于:由三相整流器、高壓濾波器、直流逆變器、高頻變壓器A、整流濾波穩(wěn)壓器、過欠壓濾波采樣器B、單片機(jī)、IGBT部件構(gòu)成,其三相整流器右側(cè)設(shè)置一高壓濾波器,高壓濾波器右側(cè)設(shè)置一直流逆變器,直流逆變器右側(cè)設(shè)置一高頻變壓器A,其高頻變壓器A右側(cè)輸出端設(shè)置一整流濾波穩(wěn)壓器、一過欠壓采樣濾波器B,其整流濾波穩(wěn)壓器上端設(shè)置一單片機(jī),單片機(jī)的左側(cè)設(shè)置一 IGBT部件。[0009]本發(fā)明的主要特點(diǎn)在于:由二極管爲(wèi)、電容Q、電阻為、電阻為構(gòu)成,其二極管珥與電阻R1、電容Cl串聯(lián),其電容Cl外并聯(lián)一電阻R2。
[0010]本發(fā)明的有益效果為:結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單;能夠快速的檢測(cè)過欠壓,靈敏度高;可靠性強(qiáng),通過這種過欠壓檢測(cè)方式,可使IGBT部件故障率由原來的10%可減少到1% ;具有很強(qiáng)的抗環(huán)境干擾能力。
[0011]【專利附圖】
【附圖說明】:
下面結(jié)合附圖與【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明
圖1為本發(fā)明產(chǎn)品結(jié)構(gòu)原理示意圖
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面在【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明
參見圖1所示,快速過欠壓檢測(cè)電路,由三相整流器、高壓濾波器、直流逆變器、高頻變壓器A、整流濾波穩(wěn)壓器、過欠壓濾波采樣器B、單片機(jī)、IGBT部件構(gòu)成,其三相整流器右側(cè)設(shè)置一高壓濾波器,高壓濾波器右 側(cè)設(shè)置一直流逆變器,直流逆變器右側(cè)設(shè)置一高頻變壓器A,其高頻變壓器A右側(cè)輸出端設(shè)置一整流濾波穩(wěn)壓器、一過欠壓采樣濾波器B,其整流濾波穩(wěn)壓器上端設(shè)置一單片機(jī),單片機(jī)的左側(cè)設(shè)置一 IGBT部件。
[0013]過欠壓采樣濾波器,由二極管從電容Cj、電阻為電阻鳥構(gòu)成,其二極管與電阻R1、電容Cl串聯(lián),其電容Cl外并聯(lián)一電阻R2。
[0014]快速過欠壓檢測(cè)電路原理:
供電電源~380V,經(jīng)過三相整流器,全橋整流為脈動(dòng)直流,再經(jīng)過高壓濾波器轉(zhuǎn)換為約540V的直流,為IGBT部件及直流逆變器供電。
[0015]直流逆變器通過高頻變壓器輸出兩路,一路副繞組N2產(chǎn)生的電壓通過整流濾波穩(wěn)壓器為單片機(jī)提供電源,另一路副繞組N3提供過欠壓采樣信號(hào),采樣電壓經(jīng)過二極管1\單相半波整流,整流后電壓通過電容q和電阻I1進(jìn)行RC濾波,然后通過電阻&分壓取樣,輸出過欠壓檢測(cè)信號(hào)(信號(hào)幅度與網(wǎng)壓線性對(duì)應(yīng):1.27V至2.84V對(duì)應(yīng)網(wǎng)壓~220V至~495V),欠壓檢測(cè)信號(hào)經(jīng)過單片機(jī)A/D轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào),單片機(jī)邏輯運(yùn)算比較后,實(shí)時(shí)輸出IGBT部件的控制信號(hào),當(dāng)網(wǎng)壓超出~220V至~495V范圍時(shí),單片機(jī)輸出相應(yīng)控制信號(hào),迅速關(guān)斷IGBT,其中信號(hào)采樣時(shí)間τ =片q設(shè)計(jì)范圍0.05ms~0.3ms之間,可以有效地檢測(cè)出IGBT工作時(shí)的關(guān)斷尖峰。IGBT損壞主要是由于關(guān)斷尖峰超過了集電極(C)與發(fā)射極(E)端的耐壓導(dǎo)致?lián)舸?,而快速過欠壓檢測(cè)電路能夠迅速采樣到關(guān)斷尖峰,并通過單片機(jī)輸出保護(hù)控制信號(hào),關(guān)斷IGBT。
[0016]本發(fā)明的有益效果為:結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單;能夠快速的檢測(cè)過欠壓,靈敏度高;可靠性強(qiáng),通過這種過欠壓檢測(cè)方式,可使IGBT部件故障率由原來的10%可減少到1% ;具有很強(qiáng)的抗環(huán)境干擾能力。
[0017]
主要器件的規(guī)格及電路技術(shù)指標(biāo)
(I)器件規(guī)格:
①高頻變壓器 匝比:N1/N3=68磁芯材料:鐵氧體
②二極管Dl: 1N4148
電流:正常正向電流If:150mA ;
電壓:最大重復(fù)峰值電壓Umax:1OOV ;
最大正向電壓Uf:1V時(shí)間:反向恢復(fù)時(shí)間trr:4ns功率:最大功耗Ptot:500mW
③電阻馬
阻值L 5ΚΩ?4.5ΚΩ
④電容G
容值 0.047uF ?0.15uF
⑤電阻馬
阻值IK Ω?2K Ω
(2)電路技術(shù)指標(biāo):
①輸入信號(hào)范圍:直流OV?1200V
②輸出信號(hào)范圍:直流OV?4.2V
③采樣尖峰上升沿時(shí)間:0.072ms?0.675ms
④米樣尖峰下降沿時(shí)間:0.047ms?0.30ms
⑤頻率范圍:0?132kHz。
【權(quán)利要求】
1.快速過欠壓檢測(cè)電路,其特征在于:由三相整流器、高壓濾波器、直流逆變器、高頻變壓器A、整流濾波穩(wěn)壓器、過欠壓濾波采樣器B、單片機(jī)、IGBT部件構(gòu)成,其三相整流器右側(cè)設(shè)置一高壓濾波器,高壓濾波器右側(cè)設(shè)置一直流逆變器,直流逆變器右側(cè)設(shè)置一高頻變壓器A,其高頻變壓器A右側(cè)輸出端設(shè)置一整流濾波穩(wěn)壓器、一過欠壓采樣濾波器B,其整流濾波穩(wěn)壓器上端設(shè)置一單片機(jī),單片機(jī)的左側(cè)設(shè)置一 IGBT部件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的過欠壓采樣濾波器,其特征在于:由二極管A、電容1Q、電阻!里、電阻I2構(gòu)成,其二極管1\與電阻Ru電容Ci串聯(lián),其電容Ci外并聯(lián)一電阻R 2。
【文檔編號(hào)】G01R19/25GK103825250SQ201310072233
【公開日】2014年5月28日 申請(qǐng)日期:2013年3月7日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月7日
【發(fā)明者】袁忠杰, 肖春, 尹文龍 申請(qǐng)人:安徽易特流焊割發(fā)展有限公司