專利名稱：一種推挽變換器過流保護電路的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及推挽變換器技術領域，特別是指一種推挽變換器過流保護電路。
背景技術：
目前，在不間斷電源3KVA以下功率段中，通常采用推挽變換器來對電池到直流母線進行直流變換。而推挽變換器對輸入側(cè)上下兩橋的對稱性要求很高，如果此推挽變換器的變壓器輸入側(cè)繞組差別太大，或上下橋在線路板上的走線長短相差過大，或者上下橋開關管的驅(qū)動脈寬存在一定偏差都會導致此變壓器產(chǎn)生偏磁現(xiàn)象。而當偏磁逐漸積累時，偏磁的繞組輸入電流會越來越大，遠超正常工作能產(chǎn)生的電流而導致變壓器飽和，此時產(chǎn)生的極大的輸入電流，會損壞變換器中的其他元件。
因而當推挽變換器一次側(cè)輸入電流遠大于正常工作能產(chǎn)生的電流時，采取一定的保護措施是相當必要的。而目前在某些不間斷電源產(chǎn)品中采用在輸入側(cè)加入電流互感器采樣輸入側(cè)電流送至比較電路產(chǎn)生保護信號給控制器，由控制器關閉推挽變換器驅(qū)動的辦法來實現(xiàn)這一保護；這種方法增加了較多線路和元件，不僅增加了成本，而且也增大了推挽變換器輸入側(cè)兩繞組線路不對稱的可能性，更容易導致變壓器偏磁。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于避免上述現(xiàn)有技術中的不足之處而提供一種能在推挽變換器過流時有效的保護變化器且不增加繞組不對稱性的過流檢測電路。本發(fā)明的目的通過以下技術方案實現(xiàn)
提供了一種推挽變換器過流保護電路，包括推挽電路，用于產(chǎn)生推挽電路的開關管的驅(qū)動信號的第一驅(qū)動電路和第二驅(qū)動電路，還包括過流檢測電路，所述過流檢測電路測得推挽電路的開關管輸出兩端的電壓信號過壓時封鎖對應的驅(qū)動電路。其中，所述的過流檢測電路包括由電容Cl和與電容Cl串接的二極管Dl形成的嵌位電路，所述嵌位電路使電容Cl兩端電壓與推挽電路中導通的開關管的電壓保持一致；所述的過流檢測電路還包括由電容Cl的電壓控制導通或者斷開的開關管Q8，所述開關管輸出過流保護信號SD。其中，所述電容Cl并聯(lián)有開關管Q7，所述開關管Q7的控制端同時與第一驅(qū)動電路的控制信號PWM_A、第二驅(qū)動電路的控制信號PWM_B和過流保護信號SD連接。其中，所述開關管Q8為三極管Q8，所述三極管Q8的集電極輸出過流保護信號SD，所述三極管Q8的發(fā)射極接低電平，所述三極管Q8的基極與電容Cl的一端連接，所述電容Cl的另一端接低電平。其中，所述的過流保護信號SD是低電平信號，所述第一驅(qū)動電路包括由外部輸入的第一驅(qū)動電路的控制信號PWM_A控制導通/截止的開關管Q1，還包括輸出端串聯(lián)于高電平與低電平之間的開關管Q2和開關管Q3，所述開關管Ql的一輸出端接低電平，另一輸出端接開關管Q2的控制端、開關管Q3的控制端以及二極管Dl的陽極，所述二極管Dl的陰極連接過流保護信號SD，所述開關管Q2和開關管Q3的連接端輸為出推挽電路的驅(qū)動信號OUT_A ；
所述的第二驅(qū)動電路包括由外部輸入的第二驅(qū)動電路的控制信號PWM_B控制導通/截止的開關管Q4，還包括輸出端串聯(lián)于高電平與低電平之間開關管Q5和開關管Q6，所述開關管Ql的一輸出端接低電平，另一輸出端接開關管Q5的控制端、開關管Q6的控制端以及二極管D3的陽極，所述二極管D3的陰極連接過流保護信號SD，所述開關管Q5和開關管Q6的連接端輸出推挽電路的驅(qū)動信號OUT_B。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明提供了一種推挽變換器過流保護電路，由過流檢測電路獲取推挽變換器中開關管兩端的電壓信號，并根據(jù)該電壓信號產(chǎn)生有效/無效的過流保護信號SD ;并且過流保護信號SD在有效時封鎖第一驅(qū)動電路和第二驅(qū)動電路使其無法產(chǎn)生有效的驅(qū)動信號驅(qū)動推挽電路的開關管，從而保護變換器不受損壞。與現(xiàn)有技術相比本發(fā)明無需對輸入電流進行采樣，即無需采用電流互感器，簡化了變換器的線路，減少了元件的使用，減少了推挽變換器輸入側(cè)兩繞組線路不對稱的可能性，使變壓器不易偏磁。同時大大降低了成本，便于實施。


圖I是本發(fā)明一種推挽變換器過流保護電路的實施例的電路框圖。圖2是本發(fā)明一種推挽變換器過流保護電路的實施例的過流檢測電路的電路圖。圖3是本發(fā)明一種推挽變換器過流保護電路的實施例的第一驅(qū)動電路和第二驅(qū)動電路的電路圖。圖4是本發(fā)明一種推挽變換器過流保護電路的實施例的推挽電路的電路圖。
具體實施例方式結合以下實施例對本發(fā)明作進一步描述。本發(fā)明一種推挽變換器過流保護電路的具體實施方式
，如圖I至4所示，包括推挽電路4，用于產(chǎn)生推挽電路4的開關管的驅(qū)動信號的第一驅(qū)動電路2和第二驅(qū)動電路3，還包括過流檢測電路I，所述過流檢測電路I測得推挽電路4的開關管輸出兩端的電壓信號過壓時封鎖對應的驅(qū)動電路。在電路工作過程中，由過流檢測電路I獲取推挽變換器中開關管兩端的電壓信號，并根據(jù)該電壓信號產(chǎn)生有效/無效的過流保護信號SD ;并且過流保護信號SD在有效時封鎖第一驅(qū)動電路2和第二驅(qū)動電路3使其無法產(chǎn)生有效的驅(qū)動信號驅(qū)動推挽電路4的開關管，從而保護變換器不受損壞。與現(xiàn)有技術相比本發(fā)明無需對輸入電流進行采樣，即無需采用電流互感器，簡化了變換器的線路，減少了元件的使用，減少了推挽變換器輸入側(cè)兩繞組線路不對稱的可能性，使變壓器不易偏磁。同時大大降低了成本，便于實施。本實施例中，所述的過流檢測電路I包括由電容Cl和與電容Cl串接的二極管Dl形成的嵌位電路，電容Cl的一端與低電平連接，另一端與二極管Dl的陽極連接，所述二極管Dl的陰極同時獲取推挽電路4的兩個開關管的電壓信號￥03_八和VDS_B，從而使電容Cl兩端電壓與推挽電路4中導通的開關管的電壓保持一致；所述的過流檢測電路I還包括由電容Cl的電壓控制導通或者斷開的開關管Q8，所述開關管輸出過流保護信號SD。其中，開關管Q8為三極管Q8，所述三極管Q8的集電極輸出過流保護信號SD，所述三極管Q8的發(fā)射極接低電平，所述三極管Q8的基極經(jīng)瞬態(tài)抑制二極管ZDl與電容Cl的一端連接，所述電容Cl的另一端接低電平。進一步的，所述電容Cl的電容值為100PF。在本實施例中，所述電容Cl并聯(lián)有開關管Q7，所述開關管Q7的控制端同時與第一驅(qū)動電路2的控制信號PWM_A、第二驅(qū)動電路3的控制信號PWM_B和過流保護信號SD連接。所述開關管Q7為2N7002L型開關管。在本實施例中，推挽電路4包括開關管Q41和開關管Q42，所述開關管Q41和開關管Q42分別由第一驅(qū)動電路2和第二驅(qū)動電路3輸出的驅(qū)動信號0UT_A、0UT_B控制導通/斷開，開關管Q41的一個輸出端接低電平，另一個輸出端經(jīng)二極管D41、D42和生態(tài)二極管ZD41后輸出電壓信號VDS_A，開關管Q42的一個輸出端接低電平，另一個輸出端經(jīng)二極管D4UD43和生態(tài)二極管ZD42后輸出電壓信號VDS_B。在推挽變換器工作時，推挽電路4的開關管Q41和開關管Q42交替導通，如圖2和 圖4所示，電容Cl上的電壓被電壓信號VDS_A與VDS_B電壓信號嵌位，當推挽電路4 一次側(cè)電流上升時，其對應的開關管Q41或Q42上產(chǎn)生的電壓隨之升高，導致VDS_A或VDS_B相應升高，則電容Cl上得到的電壓也隨之升高；當此電壓足夠高至使三極管Q8導通時，則拉低SD信號，產(chǎn)生一個有效的過流保護信號SD，封鎖第一驅(qū)動電路2和第二驅(qū)動電路3使其無法產(chǎn)生有效的驅(qū)動信號驅(qū)動推挽電路4的開關管從而起到過流保護的目的。例如，當Q41開通，而Q42關斷時，電容Cl上的電壓二極管Dl，二極管D41，二極管D42，瞬態(tài)二極管ZD41，和開關管Q41被嵌位。如果此時Q41中流過過大的電流導致Q41的導通壓降升高超過限值，則電容Cl上的電壓升高超過限值而觸發(fā)三極管Q8，產(chǎn)生有效的過流保護信號SD。此外，由于推挽電路4正常工作時，第一驅(qū)動電路2的控制信號PWM_A和第二驅(qū)動電路3的控制信號PWM_B會存在一定的死區(qū)時間。當處于死區(qū)時間內(nèi)，P第一驅(qū)動電路2的控制信號PWM_A和第二驅(qū)動電路3的控制信號PWM_B同時為高電平，并且當此時過流檢測電路I未動作過流保護信號SD也處于高電平。這種情況下，開關管Q7將導通，從而將電容Cl上的電壓清零。而當過流檢測電路I動作后，過流保護信號SD被拉低，開關管Q7的驅(qū)動會一直被拉低，從而使電容Cl上的電壓維持高電壓的狀態(tài)以封鎖驅(qū)動電路。所述第一驅(qū)動電路2包括由外部輸入的第一驅(qū)動電路2的控制信號PWM_A控制導通/截止的開關管Q1，還包括輸出端串聯(lián)于高電平與低電平之間的開關管Q2和開關管Q3，所述開關管Ql的一輸出端接低電平，另一輸出端接開關管Q2的控制端、開關管Q3的控制端以及二極管Dl的陽極，所述二極管Dl的陰極連接過流保護信號SD，所述開關管Q2和開關管Q3的連接端輸出推挽電路4的驅(qū)動信號0UT_A ；
如圖3所示，所述的第二驅(qū)動電路3包括由外部輸入的第二驅(qū)動電路3的控制信號PWM.B控制導通/截止的開關管Q4，還包括輸出端串聯(lián)于高電平與低電平之間開關管Q5和開關管Q6，所述開關管Ql的一輸出端接低電平，另一輸出端接開關管Q5的控制端、開關管Q6的控制端以及二極管D3的陽極，所述二極管D3的陰極連接過流保護信號SD，所述開關管Q5和開關管Q6的連接端輸出推挽電路4的驅(qū)動信號0UT_B。對于第一驅(qū)動電路2當輸入的過流保護信號SD為高，即過流保護信號SD無效時，當控制信號PWM_A為低時，開關管Ql截止，開關管Q2和開關管Q3的控制端獲得高電平，開關管Q2導通，開關管Q3截止，第一驅(qū)動電路2輸出高電平(即有效)的驅(qū)動信號；當控制信號PWM_B為低時，開關管Ql導通，開關管Q2和開關管Q3的控制端獲得低電平，開關管Q2截止，開關管Q3導通，第一驅(qū)動電路2輸出低電平(即無效)的驅(qū)動信號；當過流保護信號SD為高，即過流保護信號SD有效時，無論控制信號PWM_A為高電平或者低電平，開關管Q2和開關管Q3的控制端均獲得低電平，第一驅(qū)動電路2輸出低電平(即無效)的驅(qū)動信號；因此第一驅(qū)動電路2的真值表如下
權利要求
1.一種推挽變換器過流保護電路，包括推挽電路(4)，用于產(chǎn)生推挽電路(4)的開關管的驅(qū)動信號的第一驅(qū)動電路(2)和第二驅(qū)動電路(3)，其特征在于還包括過流檢測電路(I)，所述過流檢測電路(I)測得推挽電路(4)的開關管輸出兩端的電壓信號過壓時封鎖對應的驅(qū)動電路。
2.如權利要求I所述的ー種推挽變換器過流保護電路，其特征在于所述的過流檢測電路(I)包括由電容Cl和與電容Cl串接的ニ極管Dl形成的嵌位電路，所述嵌位電路使電容Cl兩端電壓與推挽電路(4)中導通的開關管的電壓保持一致；所述的過流檢測電路(I)還包括由電容Cl的電壓控制導通或者斷開的開關管Q8，所述開關管輸出過流保護信號SD。
3.如權利要求2所述的ー種推挽變換器過流保護電路，其特征在于所述電容Cl并聯(lián)有開關管Q7，所述開關管Q7的控制端同時與第一驅(qū)動電路(2)的控制信號PWM_A、第二驅(qū)動電路(3)的控制信號PWM_B和過流保護信號SD連接。
4.如權利要求2所述的ー種推挽變換器過流保護電路，其特征在于所述開關管Q8為三極管Q8，所述三極管Q8的集電極輸出過流保護信號SD，所述三極管Q8的發(fā)射極接低電平，所述三極管Q8的基極與電容Cl的一端連接，所述電容Cl的另一端接低電平。
5.如權利要求I所述的ー種推挽變換器過流保護電路，其特征在于所述的過流保護信號SD是低電平信號,所述第一驅(qū)動電路(2)包括由外部輸入的第一驅(qū)動電路(2)的控制信號PWM_A控制導通/截止的開關管Q1，還包括輸出端串聯(lián)于高電平與低電平之間的開關管Q2和開關管Q3，所述開關管Ql的ー輸出端接低電平，另ー輸出端接開關管Q2的控制端、開關管Q3的控制端以及ニ極管Dl的陽極，所述ニ極管Dl的陰極連接過流保護信號SD，所述開關管Q2和開關管Q3的連接端輸出推挽電路(4)的驅(qū)動信號OUT_A ； 所述的第二驅(qū)動電路(3)包括由外部輸入的第二驅(qū)動電路(3)的控制信號PWM_B控制導通/截止的開關管Q4，還包括輸出端串聯(lián)于高電平與低電平之間開關管Q5和開關管Q6，所述開關管Ql的ー輸出端接低電平，另ー輸出端接開關管Q5的控制端、開關管Q6的控制端以及ニ極管D3的陽極，所述ニ極管D3的陰極連接過流保護信號SD，所述開關管Q5和開關管Q6的連接端輸出推挽電路(4)的驅(qū)動信號OUT_B。
全文摘要
本發(fā)明涉及推挽變換器技術領域，特別是指一種推挽變換器過流保護電路。其結構包括推挽電路，用于產(chǎn)生推挽電路的開關管的驅(qū)動信號的第一驅(qū)動電路和第二驅(qū)動電路，還包括過流檢測電路，所述過流檢測電路測得推挽電路的開關管輸出兩端的電壓信號過壓時封鎖對應的驅(qū)動電路。與現(xiàn)有技術相比本發(fā)明無需對輸入電流進行采樣，即無需采用電流互感器，簡化了變換器的線路，減少了元件的使用，減少了推挽變換器輸入側(cè)兩繞組線路不對稱的可能性，使變壓器不易偏磁。
文檔編號H02H7/12GK102868143SQ20121038619
公開日2013年1月9日 申請日期2012年10月12日 優(yōu)先權日2012年10月12日
發(fā)明者方曉云 申請人:廣東易事特電源股份有限公司