一種消防應(yīng)急電源的驅(qū)動(dòng)電路的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種消防應(yīng)急電源的驅(qū)動(dòng)電路，其用于驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)所述消防應(yīng)急電源逆變輸出的功率模塊，其中，所述驅(qū)動(dòng)電路包括：至少四個(gè)光耦隔離驅(qū)動(dòng)模塊，其接收驅(qū)動(dòng)所述功率模塊的驅(qū)動(dòng)信號(hào)；至少兩個(gè)功率模塊，每個(gè)功率模塊包括有兩個(gè)電連接的功率管；其中，每個(gè)功率管分別與其中一個(gè)光耦隔離驅(qū)動(dòng)模塊電連接，以使相應(yīng)的功率模塊受光耦隔離驅(qū)動(dòng)模塊的驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)逆變輸出。當(dāng)為四個(gè)光耦隔離驅(qū)動(dòng)模塊以及兩個(gè)功率模塊時(shí)，該消防應(yīng)急電源的驅(qū)動(dòng)電路適用于單相負(fù)載；當(dāng)為六個(gè)光耦隔離驅(qū)動(dòng)模塊以及三個(gè)功率模塊時(shí)，該消防應(yīng)急電源的驅(qū)動(dòng)電路適用于三相負(fù)載。在實(shí)際生活中，三相負(fù)載居多，因此本發(fā)明提供的驅(qū)動(dòng)電路能夠發(fā)揮良好的效果。
【專利說(shuō)明】—種消防應(yīng)急電源的驅(qū)動(dòng)電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種消防應(yīng)急電源，尤其涉及一種對(duì)于消防應(yīng)急電源功率模塊進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)電路。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，消防應(yīng)急電源在我們生活中占據(jù)著及其重要的作用。但是當(dāng)前的消防應(yīng)急電源驅(qū)動(dòng)電路在檢測(cè)到功率管出現(xiàn)過(guò)流故障或過(guò)壓故障時(shí)，只能將其故障信號(hào)傳給處理器進(jìn)行處理，讓處理器作出決定，再切斷所有的輸出。其方式尤其復(fù)雜，且當(dāng)處理器出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)就會(huì)使檢測(cè)無(wú)效，導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)損壞，大大增加了維護(hù)消防應(yīng)急電源的維護(hù)成本。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明針對(duì)上述問(wèn)題，提出了一種新型的消防應(yīng)急電源的驅(qū)動(dòng)電路，該驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，驅(qū)動(dòng)效果佳，且能在功率模塊出現(xiàn)過(guò)流過(guò)壓情況時(shí)，及時(shí)切斷光耦隔離驅(qū)動(dòng)的光耦輸入，也就是切斷來(lái)自消防應(yīng)急電源主控器的驅(qū)動(dòng)功率管的原始驅(qū)動(dòng)信號(hào)，避免消防應(yīng)急電源系統(tǒng)出現(xiàn)更大的故障。
[0004]本發(fā)明提供的技術(shù)方案為:
[0005]一種消防應(yīng)急電源的驅(qū)動(dòng)電路，其用于驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)所述消防應(yīng)急電源逆變輸出的功率模塊，其中，所述驅(qū)動(dòng)電路包括:
[0006]至少四個(gè)光耦隔離驅(qū)動(dòng)模塊，其接收驅(qū)動(dòng)所述功率模塊的驅(qū)動(dòng)信號(hào)；
[0007]至少兩個(gè)功率模塊，每個(gè)功率模塊包括有兩個(gè)電連接的功率管；其中，
[0008]每個(gè)功率管分別與其中一個(gè)光耦隔離驅(qū)動(dòng)模塊電連接，以使相應(yīng)的功率模塊受光耦隔離驅(qū)動(dòng)模塊的驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)逆變輸出。
[0009]優(yōu)選的是，所述光耦隔離驅(qū)動(dòng)模塊包括:
[0010]一個(gè)光耦隔離驅(qū)動(dòng)芯片，其第一信號(hào)輸入端與所述消防應(yīng)急電源的主控器相連，用于接收驅(qū)動(dòng)所述功率管通斷的原始信號(hào)，其信號(hào)輸出端電連接所述功率管；
[0011]第一二極管，其陰極連接至所述光耦隔離驅(qū)動(dòng)芯片的故障輸出端，陽(yáng)極與所述主控器、所述光耦隔離驅(qū)動(dòng)芯片的第二信號(hào)輸入端相連，用于在所述功率管發(fā)生故障時(shí)供所述主控器檢測(cè)，同時(shí)切斷所述光耦隔離驅(qū)動(dòng)芯片的光耦輸入。
[0012]優(yōu)選的是，所述光耦隔離驅(qū)動(dòng)模塊還包括:控制所述功率管通斷的開(kāi)關(guān)管電路；其中，所述開(kāi)關(guān)管電路包括:
[0013]第一電阻，其一端連接至所述光耦驅(qū)動(dòng)芯片的信號(hào)輸出端；
[0014]第一開(kāi)關(guān)管和第二開(kāi)關(guān)管，所述第一開(kāi)關(guān)管和第二開(kāi)關(guān)管的基極相連接，且還連接至所述第一電阻的另一端，發(fā)射極分別通過(guò)第二電阻和第三電阻連接至所述功率管的門(mén)極，集電極分別接驅(qū)動(dòng)電源和地線。
[0015]優(yōu)選的是，所述開(kāi)關(guān)管電路還包括:
[0016]第四電阻，其一端接所述驅(qū)動(dòng)電源，另一端連接至所述功率管的發(fā)射極；[0017]穩(wěn)壓二級(jí)管，其陽(yáng)極連接至所述功率管的發(fā)射極，陰極連接至地線。
[0018]優(yōu)選的是，所述開(kāi)關(guān)管電路還包括:
[0019]第一電容和第二電容，其中，所述第一電容并聯(lián)在所述第五電阻兩端，第二電容并聯(lián)在所述穩(wěn)壓二極管的兩端。
[0020]優(yōu)選的是，所述光耦隔離驅(qū)動(dòng)模塊還包括:
[0021]第二二極管，所述第二二級(jí)管的陰極連接至所述功率管的集電極；
[0022]第六電阻，其一端連接至所述第二二極管的陽(yáng)極，另一端連接至所述光耦隔離驅(qū)動(dòng)芯片；
[0023]第三電容，其連接在所述第六電阻的另一端與所述功率管的發(fā)射極之間。
[0024]優(yōu)選的是，所述光耦隔離驅(qū)動(dòng)模塊還包括:故障提示電路；其中，所述故障提示電路包括:
[0025]一個(gè)發(fā)光二極管和與所述發(fā)光二極管的陽(yáng)極串接的第七電阻，所述發(fā)光二極管的陰極連接至所述光耦隔離驅(qū)動(dòng)芯片的故障輸出端，所述第七電阻的另一端連接高電平。
[0026]優(yōu)選的是，所述功率管為絕緣柵雙極型晶體管。
[0027]本發(fā)明提供的消防應(yīng)急電源驅(qū)動(dòng)電路能夠在功率管出現(xiàn)過(guò)壓或過(guò)流時(shí)，直接切斷所有光耦隔離驅(qū)動(dòng)芯片的光耦輸入，進(jìn)而切斷所有功率模塊的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，以切斷消防應(yīng)急電源的逆變輸出，此過(guò)程中盡管還是要將故障信號(hào)傳送給主控器，但并不用經(jīng)過(guò)處理器來(lái)響應(yīng)切斷輸出，大大提供了設(shè)備的性能。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0028]圖1為本發(fā)明所述的消防應(yīng)急電源的驅(qū)動(dòng)電路對(duì)應(yīng)的其中一個(gè)功率模塊的電路
原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，以令本領(lǐng)域技術(shù)人員參照說(shuō)明書(shū)文字能夠據(jù)以實(shí)施。
[0030]對(duì)于消防應(yīng)急電源，其在生活中扮演的是備用電源的角色，即當(dāng)市電出現(xiàn)故障時(shí)，就會(huì)啟動(dòng)消防應(yīng)急電源來(lái)保證負(fù)載的正常工作，因?yàn)椴还苁菍?duì)于工業(yè)生產(chǎn)來(lái)說(shuō)還是對(duì)于家庭來(lái)說(shuō)，市電出現(xiàn)故障都會(huì)影響正常生活。為此，本發(fā)明提供一種消防應(yīng)急電源的驅(qū)動(dòng)電路，如圖1所示，該驅(qū)動(dòng)電路是用于驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)所述消防應(yīng)急電源逆變輸出的功率模塊(在圖1中僅僅示出了針對(duì)其中一個(gè)功率模塊的電路原理圖)，其中，所述驅(qū)動(dòng)電路包括:至少四個(gè)光耦隔離驅(qū)動(dòng)模塊，其接收驅(qū)動(dòng)所述功率模塊的驅(qū)動(dòng)信號(hào)；至少兩個(gè)功率模塊，每個(gè)功率模塊包括有兩個(gè)電連接的功率管；其中，每個(gè)功率管分別與其中一個(gè)光耦隔離驅(qū)動(dòng)模塊電連接，以使相應(yīng)的功率模塊受光耦隔離驅(qū)動(dòng)模塊的驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)逆變輸出。這里，對(duì)于三相負(fù)載來(lái)說(shuō)，就米用六個(gè)光I禹隔離驅(qū)動(dòng)模塊以及三個(gè)功率模塊，每一個(gè)功率模塊對(duì)應(yīng)輸出其中一相交流電，三個(gè)功率模塊即輸出滿足三相負(fù)載的三相交流電；而對(duì)于單相負(fù)載來(lái)說(shuō)，只需采用四個(gè)光耦隔離驅(qū)動(dòng)模塊以及兩個(gè)功率模塊，同樣的，每一個(gè)功率模塊對(duì)應(yīng)輸出其中一相交流電，兩個(gè)功率模塊即輸出滿足單相負(fù)載的交流電。
[0031]具體來(lái)說(shuō)，所述光耦隔離驅(qū)動(dòng)模塊包括:一個(gè)光耦隔離驅(qū)動(dòng)芯片opl，其第一信號(hào)輸入端(反向信號(hào)輸入端Vin-)與所述消防應(yīng)急電源的主控器相連，用于接收驅(qū)動(dòng)所述功率管通斷的原始信號(hào)，其信號(hào)輸出端電連接所述功率管；第一二極管D3，其陰極連接至所述光耦隔離驅(qū)動(dòng)芯片的故障輸出端，陽(yáng)極與所述主控器、所述光耦隔離驅(qū)動(dòng)芯片的第二信號(hào)輸入端(正向信號(hào)輸入端Vin+)相連，用于在所述功率管發(fā)生故障時(shí)供所述主控器檢測(cè)，同時(shí)切斷所述光耦隔離驅(qū)動(dòng)芯片的光耦輸入。這里的故障包括過(guò)壓故障和過(guò)流故障。該電路設(shè)計(jì)的原理是:當(dāng)功率管出現(xiàn)過(guò)壓故障和過(guò)流故障時(shí)，就會(huì)在光耦隔離驅(qū)動(dòng)芯片的故障輸出端輸出低電平，此時(shí)二級(jí)管D3會(huì)導(dǎo)通，就會(huì)使得光耦隔離驅(qū)動(dòng)芯片的正向信號(hào)輸入端電平為低，而根據(jù)光I禹隔離驅(qū)動(dòng)芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，就會(huì)因正向信號(hào)輸入拉低而使光I禹輸入被切斷，光耦輸入的切斷就會(huì)使來(lái)自主控器的驅(qū)動(dòng)信號(hào)無(wú)法再送入到后面的功率管，就會(huì)切斷了功率模塊的逆變輸出。本發(fā)明中提供的消防應(yīng)急電源的驅(qū)動(dòng)電路，所有光耦隔離驅(qū)動(dòng)芯片的正向信號(hào)輸入端Vin+均是電連接在一起，從電路圖中可以看到，正常情況下，所有光耦隔離驅(qū)動(dòng)芯片的正向信號(hào)輸入端Vin+都是接高電平，若故障輸出端輸出低電平，則會(huì)將Vin+管腳拉低，進(jìn)而影響到所有光耦隔離驅(qū)動(dòng)芯片的光耦輸入。
[0032]這里，為了進(jìn)行故障的提示，本發(fā)明在設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)電路時(shí)還設(shè)計(jì)了故障提示電路；其中，所述故障提示電路包括:一個(gè)發(fā)光二極管LEDl和與所述發(fā)光二極管的陽(yáng)極串接的第七電阻R13，所述發(fā)光二極管的陰極連接至所述光耦隔離芯片的故障輸出端，所述第七電阻的另一端連接高電平(這里連接到電源電壓5V)。
[0033]進(jìn)一步的，在光耦隔離驅(qū)動(dòng)芯片接收到來(lái)自消防應(yīng)急電源主控器的驅(qū)動(dòng)信號(hào)后，就會(huì)在輸出端輸出相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，而在輸出端為了保證功率管能夠正常開(kāi)通而不過(guò)壓，以及可靠關(guān)斷，還設(shè)計(jì)了控制所述功率管通斷的開(kāi)關(guān)管電路；其中，所述開(kāi)關(guān)管電路包括:第一電阻R9，其一端連接至所述光耦驅(qū)動(dòng)芯片的信號(hào)輸出端；第一開(kāi)關(guān)管Ql和第二開(kāi)關(guān)管Q3，所述第一開(kāi)關(guān)管和第二開(kāi)關(guān)管的基極相連接，且還連接至所述第一電阻的另一端，發(fā)射極分別通過(guò)第二電阻R7和第三電阻Rll連接至所述功率管的門(mén)極G1，集電極分別接驅(qū)動(dòng)電源Ul和地線。這里Ul通常為24V，而R7的作用是限定功率管在開(kāi)通時(shí)峰值電流，避免功率管會(huì)出現(xiàn)過(guò)流擊穿的現(xiàn)象；R11的作用是限定功率管門(mén)極的關(guān)斷電流，進(jìn)而防止整個(gè)功率管的UCE過(guò)大。
[0034]優(yōu)選的是，所述開(kāi)關(guān)管電路還包括:第四電阻R5，其一端接所述驅(qū)動(dòng)電源U1，另一端連接至所述功率管的發(fā)射極El ;穩(wěn)壓二級(jí)管D5，其陽(yáng)極連接至所述功率管的發(fā)射極E1，陰極連接至地線。這里，R5和D5的設(shè)計(jì)可以在正壓時(shí)有效保證功率管的正常開(kāi)通且不過(guò)壓，且在負(fù)壓時(shí)能有效保證功率管可靠關(guān)斷。這里，優(yōu)選的是，所述開(kāi)關(guān)管電路還包括:第一電容C4和第二電容C7，其中，所述第一電容并聯(lián)在所述第五電阻兩端，第二電容并聯(lián)在所述穩(wěn)壓二極管的兩端。這兩個(gè)電容主要的作用是進(jìn)行濾波。
[0035]優(yōu)選的是，所述光耦隔離驅(qū)動(dòng)模塊還包括:第二二極管D1，所述第二二級(jí)管的陰極連接至所述功率管的集電極Cl ;第六電阻R3，其一端連接至所述第二二極管Dl的陽(yáng)極，另一端連接至所述光耦驅(qū)動(dòng)芯片；第三電容Cl，其連接在所述第六電阻的另一端與所述功率管的發(fā)射極之間。這里，電阻R3和電容Cl可以有效的調(diào)節(jié)過(guò)流保護(hù)的持續(xù)時(shí)間。優(yōu)選的是，所述功率管為絕緣柵雙極型晶體管，即IGBT管。對(duì)于IGBT管來(lái)說(shuō)，其導(dǎo)通電壓一般在1.6-2.3V之間，若IGBT管出現(xiàn)過(guò)流的現(xiàn)象，就會(huì)使得其導(dǎo)通電壓升高，本發(fā)明中就是通過(guò)檢測(cè)UCE的大小來(lái)檢測(cè)IGBT管是否出現(xiàn)過(guò)流的現(xiàn)象。[0036]本發(fā)明中所述的功率模塊可直接采用現(xiàn)有技術(shù)提供的功率模塊，其內(nèi)部的具體電連接屬于現(xiàn)有技術(shù)，這里不作詳細(xì)介紹。
[0037]本發(fā)明所述的消防應(yīng)急電源驅(qū)動(dòng)電路能夠在功率管出現(xiàn)過(guò)壓和過(guò)流現(xiàn)象時(shí)，及時(shí)切斷所有的輸出，不用經(jīng)過(guò)處理器來(lái)響應(yīng)，大大提供了設(shè)備的性能。
[0038]盡管本發(fā)明的實(shí)施方案已公開(kāi)如上，但其并不僅僅限于說(shuō)明書(shū)和實(shí)施方式中所列運(yùn)用，它完全可以被適用于各種適合本發(fā)明的領(lǐng)域，對(duì)于熟悉本領(lǐng)域的人員而言，可容易地實(shí)現(xiàn)另外的修改，因此在不背離權(quán)利要求及等同范圍所限定的一般概念下，本發(fā)明并不限于特定的細(xì)節(jié)和這里示出與描述的圖例。
【權(quán)利要求】
1.一種消防應(yīng)急電源的驅(qū)動(dòng)電路，其用于驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)所述消防應(yīng)急電源逆變輸出的功率模塊，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)電路包括: 至少四個(gè)光耦隔離驅(qū)動(dòng)模塊，其接收驅(qū)動(dòng)所述功率模塊的驅(qū)動(dòng)信號(hào)； 至少兩個(gè)功率模塊，每個(gè)功率模塊包括有兩個(gè)電連接的功率管；其中， 每個(gè)功率管分別與其中一個(gè)光耦隔離驅(qū)動(dòng)模塊電連接，以使相應(yīng)的功率模塊受光耦隔離驅(qū)動(dòng)模塊的驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)逆變輸出。
2.如權(quán)利要求1所述的消防應(yīng)急電源的驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述光耦隔離驅(qū)動(dòng)模塊包括: 一個(gè)光稱隔離驅(qū)動(dòng)芯片，其第一信號(hào)輸入端與所述消防應(yīng)急電源的主控器相連，用于接收驅(qū)動(dòng)所述功率管通斷的原始信號(hào)，其信號(hào)輸出端電連接所述功率管； 第一二極管，其陰極連接至所述光耦隔離驅(qū)動(dòng)芯片的故障輸出端，陽(yáng)極與所述主控器、所述光耦隔離驅(qū)動(dòng)芯片的第二信號(hào)輸入端相連，用于在所述功率管發(fā)生故障時(shí)供所述主控器檢測(cè)，同時(shí)切斷所述光耦隔離驅(qū)動(dòng)芯片的光耦輸入。
3.如權(quán)利要求2所述的消防應(yīng)急電源的驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述光耦隔離驅(qū)動(dòng)模塊還包括:控制所述功率管通斷的開(kāi)關(guān)管電路；其中， 所述開(kāi)關(guān)管電路包括: 第一電阻，其一端連接至所述光耦隔離驅(qū)動(dòng)芯片的信號(hào)輸出端； 第一開(kāi)關(guān)管和第二開(kāi)關(guān)管，所述第一開(kāi)關(guān)管和第二開(kāi)關(guān)管的基極相連接，且還連接至所述第一電阻的另一端，發(fā)射極分別通過(guò)第二電阻和第三電阻連接至所述功率管的門(mén)極，集電極分別接驅(qū)動(dòng)電源和地線。
4.如權(quán)利要求3所述的消防應(yīng)急電源的驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述開(kāi)關(guān)管電路還包括: 第四電阻，其一端接所述驅(qū)動(dòng)電源，另一端連接至所述功率管的發(fā)射極； 穩(wěn)壓二級(jí)管，其陽(yáng)極連接至所述功率管的發(fā)射極，陰極連接至地線。
5.如權(quán)利要求4所述的消防應(yīng)急電源的驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述開(kāi)關(guān)管電路還包括: 第一電容和第二電容，其中，所述第一電容并聯(lián)在所述第五電阻兩端，第二電容并聯(lián)在所述穩(wěn)壓二極管的兩端。
6.如權(quán)利要求5所述的消防應(yīng)急電源的驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述光耦隔離驅(qū)動(dòng)模塊還包括: 第二二極管，所述第二二級(jí)管的陰極連接至所述功率管的集電極； 第六電阻，其一端連接至所述第二二極管的陽(yáng)極，另一端連接至所述光耦隔離驅(qū)動(dòng)芯片; 第三電容，其連接在所述第六電阻的另一端與所述功率管的發(fā)射極之間。
7.如權(quán)利要求6所述的消防應(yīng)急電源的驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述光耦隔離驅(qū)動(dòng)模塊還包括:故障提示電路；其中，所述故障提示電路包括: 一個(gè)發(fā)光二極管和與所述發(fā)光二極管的陽(yáng)極串接的第七電阻，所述發(fā)光二極管的陰極連接至所述光耦隔離驅(qū)動(dòng)芯片的故障輸出端，所述第七電阻的另一端連接高電平。
8.如權(quán)利要求7所述的消防應(yīng)急電源的驅(qū)動(dòng)電路，其特征在于，所述功率管為絕緣柵雙極型晶體管。
【文檔編號(hào)】H02M1/092GK103746547SQ201410030078
【公開(kāi)日】2014年4月23日 申請(qǐng)日期:2014年1月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月13日
【發(fā)明者】任宇華, 梁軍, 蘇偉 申請(qǐng)人:四川格來(lái)消防電器設(shè)備有限公司