專利名稱：直流回路上可調(diào)的限流保護電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種限流保護電路，特別是一種直流回路上可調(diào)的限流保護電路。
背景技術(shù)：
一般大功率直流供電電路的過電流保護方法有多種形式如爆炸開斷裝置及快速熔斷器實現(xiàn)；還有運用電流熱效應(yīng)的斷路器(空開)上，對電流上升敏感的浪涌電流保護器等；還有通過在電路中串聯(lián)采樣電阻對電流中的電流進行監(jiān)控的電力電子保險裝置，等等。這些結(jié)構(gòu)形式，保護能力有限，控制手段比較落后，限制了使用范圍。IGBT在大功率直流供電回路中的應(yīng)用已經(jīng)相當廣泛，控制功率高，控制手段方便，但IGBT本身所特有的傳輸特性，在限流保護領(lǐng)域的應(yīng)用卻亟待開發(fā)。
發(fā)明內(nèi)容針對現(xiàn)有技術(shù)中過電流保護中結(jié)構(gòu)的不足，本實用新型的目的是提供一種直流回路上可調(diào)的限流保護電路，能實現(xiàn)限流值連續(xù)可調(diào)，以利于準確、安全的控制電路的關(guān)斷。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案是提供一種直流回路上可調(diào)的限流保護電路，該限流保護電路串聯(lián)在需要保護的直流回路里，其中所述限流保護電路包含有與驅(qū)動開關(guān)電路相連的信號處理電路、比較控制電路；電路信號從驅(qū)動開關(guān)電路的入口和出口采集信號后，經(jīng)信號處理電路處理后輸出給比較控制電路，比較控制電路與預(yù)設(shè)標準信號比較后輸出開關(guān)量的控制信號給驅(qū)動開關(guān)電路，控制驅(qū)動開關(guān)電路關(guān)斷。本實用新型的效果是該限流保護電路通過對IGBT兩端導(dǎo)通壓降經(jīng)行實時采樣，間接對主電路流過電流進行經(jīng)行監(jiān)控，把采樣信號經(jīng)過兩級處理后，同基準電壓進行比較，當過流時驅(qū)動IGBT關(guān)斷，從而起到限流保護的目的。信號放大連續(xù)可調(diào)從而限流值可調(diào)，電力電子器件動作可控、靜態(tài)無觸點無電弧，控制可靠，恢復(fù)方便，對電路放大系數(shù)可調(diào)連續(xù)實現(xiàn)限流值可調(diào)。

圖I是本實用新型的直流回路上可調(diào)的限流保護電路。
具體實施方式
結(jié)合附圖及實施例對本實用新型的直流回路上可調(diào)限流保護電路加以說明。如圖I所示，本實用新型的的直流回路上可調(diào)的限流保護電路，該限 流保護電路串聯(lián)在需要保護的直流回路里，所述限流保護電路包含有與驅(qū)動開關(guān)電路三相連的信號處理電路一、比較控制電路二 ；電路信號從驅(qū)動開關(guān)電路三的入口和出口采集信號后，經(jīng)信號處理電路一處理后輸出給比較控制電路二，比較控制電路二與預(yù)設(shè)標準信號比較后輸出開關(guān)量的控制信號給驅(qū)動開關(guān)電路三，控制驅(qū)動開關(guān)電路三關(guān)斷。[0010]所述信號處理電路一包括有運算放大器Al、運算放大器A2、運算放大器A3及一個電位器形成的儀用放大電路；所述電位器并聯(lián)于二級運算放大器A3的反相輸入端和輸出端。所述比較控制電路二包括有相互連接的一個基準電壓Vref和一個運算放大器A4，所述運算放大器A4的同相輸入端分別通過一個電阻同預(yù)設(shè)基準電壓Vref和運算放大器A4的輸出端相連；運算放大器A4的反相輸入端通過一個電阻與信號處理電路一的輸出端相連。所述驅(qū)動開關(guān)電路三包括有相互連接的互補對稱功率放大電路和IGBT ;從比較控制電路二輸出的信號通過互補對稱功率放大電路連接到IGBT的門極；IGBT串聯(lián)在需要保護的直流回路里。后輸出開關(guān)量的控制信號給驅(qū)動開關(guān)電路三，控制驅(qū)動開關(guān)電路三關(guān)斷。本實用新型的的直流回路上可調(diào)限流保護電路過流保護功能實現(xiàn)的過程如下所述信號處理電路一主要包含有運算放大器Al、運算放大器A2、運算放大器A3、一個電位器和一個穩(wěn)壓二極管組成的儀用放大電路，所述儀用放大電路的一級放大是運算放大器Al、運算放大器A2的反相輸入端通過一個電阻R27相連，其同相輸入端分別通過一個同參數(shù)電阻R1、參數(shù)電阻R2同IGBT的Ql的陽極和陰極相連，組成前置放大電路，其輸出連接于運算放大器A3的兩個輸入端，對信號進行二級放大，所述運算放大器A3工作在電壓串聯(lián)負反饋狀態(tài)，其反饋電阻為RP，信號輸出幅值可調(diào)。所述比較控制電路二包括有相互連接的一個基準電壓Vref和一個運算放大器A4，所述運算放大器A4的同相輸入端分別通過一個電阻同基準電壓Vref和其輸出端相連；所述運算放大器A4的反相輸入端通過一個電阻與信號處理電路一的輸出端相連。該電路的運放A4工作在正反饋狀態(tài)，把經(jīng)信號采集部分處理信號同基準電壓Vref比較，比較結(jié)果驅(qū)動開關(guān)電路三的關(guān)斷。所述驅(qū)動開關(guān)電路三包括有相互連接的互補對稱功率放大電路和IGBT ;從比較控制電路二輸出的信號通過互補對稱功率放大電路連接到IGBT的門極；IBGT串聯(lián)在需要保護的直流回路里。所述互補對稱功率放大電路是由同結(jié)構(gòu)同工藝同參數(shù)不同類型的三極管組成的乙類互補對稱功率放大電路。所述驅(qū)動開關(guān)電路三串聯(lián)在需要保護的直流回路的主回路中，用以導(dǎo)通和關(guān)斷主回路。所述IGBT的陽極同該限流電路電流輸入端即主電路的A 口相連；IGBT的陰極該同限流電路電流輸出端即主電路的B 口相連。IGBT的門極通過一個電阻R3同功率驅(qū)動電路相連。所述乙類互補對稱功率放大電路為一對NPN型和PNP型三極管組成的簡單功率放大驅(qū)動電路；即NPN三極管Tl的集電極同電源VCC相連發(fā)射極同PNP三極管T3的發(fā)電極同時通過一電阻R5的同IGBT的Ql的門極相連；PNP三極管T3的集電極同電源公共地相連；三極管Tl和三極管T3的基極共同相連后，通過一個電阻與比較控制電路二信號比較部分的運算放大器A4輸出端相連。當控制電源VCC上電后，比較控制電路二中運算放大器A4輸出端通過電阻R9的上拉作用輸出高電平，控制驅(qū)動開關(guān)電路三中乙類互補對稱功率放大電路進入飽和導(dǎo)通狀態(tài)，進而驅(qū)動IGBT導(dǎo)通；直流電流從主電路A 口流入IGBT的陽極，通過IGBT導(dǎo)電通道從陰極經(jīng)主電路B 口流出，正常狀態(tài)下IGBT處于常開狀態(tài)，形成直流電流通道。當主電路電路中流過的電流IAB變化時，IGBT的導(dǎo)通壓降隨之變化，從而將此信號采集并同基準信號做比較，并驅(qū)動IGBT關(guān)斷，可實現(xiàn)限定流過電流大小的作用，可以將此信號調(diào)整放大比例，從而可以實現(xiàn)限流值可調(diào)。本實用新型的不僅僅局限與上述詳細實施例，凡在本實用新型的原理和主旨范圍內(nèi)，尤其過流信號采集方式上的修改或者改動應(yīng)屬于本實用新型的保護范圍。
權(quán)利要求1.ー種直流回路上可調(diào)的限流保護電路，該限流保護電路串聯(lián)在需要保護的直流回路里，其特征是所述限流保護電路包含有與驅(qū)動開關(guān)電路(三)相連的信號處理電路(一)、比較控制電路(ニ)；電路信號從驅(qū)動開關(guān)電路(三)的入口和出口采集信號后，經(jīng)信號處理電路(一)處理后輸出給比較控制電路(ニ)，比較控制電路(ニ)與預(yù)設(shè)標準信號比較后輸出開關(guān)量的控制信號給驅(qū)動開關(guān)電路(三)，控制驅(qū)動開關(guān)電路(三)關(guān)斷。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述直流回路上可調(diào)的限流保護電路，其特征是所述信號處理電路(一)包括有運算放大器Al、運算放大器A2、運算放大器A3及一個電位器形成的儀用放大電路；所述電位器并聯(lián)于ニ級運算放大器A3的反相輸入端和輸出端。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述直流回路上可調(diào)的限流保護電路，其特征是所述比較控制電路(ニ)包括有相互連接的ー個基準電壓Vref和一個運算放大器A4，所述運算放大器A4的同相輸入端分別通過一個電阻同預(yù)設(shè)基準電壓Vref和運算放大器A4的輸出端相連；運算放大器A4的反相輸入端通過ー個電阻與信號處理電路(一)的輸出端相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述直流回路上可調(diào)的限流保護電路，其特征是所述驅(qū)動開關(guān)電路(三)包括有相互連接的互補對稱功率放大電路和IGBT ;從比較控制電路(ニ)輸出的信號通過互補對稱功率放大電路連接到IGBT的門極；IGBT串聯(lián)在需要保護的直流回路里。
專利摘要本實用新型提供一種直流回路上可調(diào)的限流保護電路，所述限流保護電路包含有與驅(qū)動開關(guān)電路相連的信號處理電路、比較控制電路；電路信號從驅(qū)動開關(guān)電路的入口和出口采集信號后，經(jīng)信號處理電路處理后輸出給比較控制電路，比較控制電路與標準信號比較后的控制信號輸出給驅(qū)動開關(guān)電路，控制驅(qū)動開關(guān)電路關(guān)斷。本實用新型通過對IGBT兩端導(dǎo)通壓降經(jīng)行實時采樣，間接對主電路流過電流進行經(jīng)行監(jiān)控，以IGBT為核心，通過對電路中過電流的直接檢測實時比較分斷電路實現(xiàn)保護，開斷動作快，無觸點電弧；可自動重恢復(fù)，控制自動，工作效率高；對電路放大系數(shù)可調(diào)連續(xù)實現(xiàn)限流值可調(diào)。
文檔編號H02H3/087GK202373955SQ20112055018
公開日2012年8月8日 申請日期2011年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月26日
發(fā)明者李書亭 申請人:川鐵電氣(天津)集團有限公司