本實用新型屬于信號處理技術領域，尤其涉及一種硬件互鎖保護電路。

背景技術：

電動汽車控制器、UPS(Uninterruptible Power System/Uninterruptible Power Supply，不間斷電源)等產品中會應用到IGBT或MOSFET等開關器件。而PWM控制技術在電動汽車控制器、UPS等產品的IGBT或MOSFET開關中廣泛應用。大多是通過軟件以上下橋互補形式輸出PWM，來控制IGBT或MOSFET開關，如圖1所示。

但當軟件遇到干擾等外界因素或程序自身BUG導致軟件失效時，可能會出現(xiàn)上下橋同時輸出PWM為高電平的情況，而不是以互補形式出現(xiàn)。根據實際情況，若出現(xiàn)輸出的PWM同時為高電平的情況，會造成IGBT或MOSFET開關的上下開關管同時導通，從而使正負母線短路，出現(xiàn)起火、爆炸等危險事情，既損害電路元件，又危及人身安全。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型所要解決的技術問題在于提供一種硬件互鎖保護電路，旨在提供一種硬件保護電路，解決當依靠軟件控制兩個輸出信號PWM時，若出現(xiàn)軟件失效、程序跑飛等的情況，會導致兩個輸出PWM信號同時為高電平從而導致線路短路的問題。

本實用新型提供了一種硬件互鎖保護電路，包括：

第一脈沖信號發(fā)生芯片、第二脈沖信號發(fā)生芯片；

所述第一脈沖信號發(fā)生芯片包括3級與非門，分別為第一與非門、第二與 非門、第三與非門；所述第二脈沖信號發(fā)生芯片包括3級與非門，分別為第四與非門、第五與非門、第六與非門；

所述第一與非門的第一輸入端輸入PWM1信號，第二輸入端輸入高電平，所述第一與非門的輸出端連接所述第五與非門的第一輸入端；

所述第二與非門的第一輸入端輸入所述PWM1信號，第二輸入端連接所述第四與非門的輸出端，所述第二與非門的輸出端連接所述第三與非門的第一、第二輸入端；

所述第三與非門的輸出端輸出經處理后的PWM1信號；

所述第四與非門的第一輸入端輸入高電平，第二輸入端輸入PWM2信號；

所述第五與非門的第二輸入端輸入所述PWM2信號，所述第五與非門的輸出端連接所述第六與非門的第一、第二輸入端；

所述第六與非門的輸出端輸出經處理后的PWM2信號。

進一步地，所述第一與非門的第一輸入端連接電阻R1，第一與非門的第二輸入端連接電阻R2，所述第四與非門的第二輸入端連接電阻R3；其中，R1＝1KΩ，R2＝10KΩ，R3＝1KΩ。

進一步地，還包括電容C1，所述第一與非門的第二輸入端通過所述電容C1接地。

本實用新型與現(xiàn)有技術相比，有益效果在于：本實用新型提供了一種硬件互鎖保護電路，依靠硬件電路對信號進行處理，確保兩個輸出信號不同時為高，實現(xiàn)了信號互鎖；例如，將該電路輸出的兩個處理過后的信號應用于控制正負母線之間連接的兩個開關的電路時，可避免依靠軟件進行控制兩個信號時，若出現(xiàn)軟件失效的問題，可能會導致PWM互鎖失敗現(xiàn)象的發(fā)生，從而導致上下開關管同時導通，正負母線短路的問題。提高了產品安全性和穩(wěn)定性，同時人身安全得到了更好的保障；并且本實用新型提供的硬件互鎖保護電路原理簡單，成本低。

附圖說明

圖1是現(xiàn)有技術提供的采用保護電路的PWM輸出信號控制DC電源的開關的示意圖。

圖2是本實用新型實施例提供的硬件互鎖保護電路的示意圖；

圖3是本實用新型實施例中的4種狀態(tài)對應的從輸入到輸出的實際電平變化示意圖。

具體實施方式

為了使本實用新型的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。

本實用新型提供了一種硬件互鎖保護電路，包括：

第一脈沖信號發(fā)生芯片、第二脈沖信號發(fā)生芯片；所述第一脈沖信號發(fā)生芯片包括若干級與非門，所述第二脈沖信號發(fā)生芯片包括若干級與非門；

進一步地，所述第一脈沖信號發(fā)生芯片(圖中未示出)包括3級與非門，分別為第一與非門U2-A、第二與非門U2-B、第三與非門U2-C；所述第二脈沖信號發(fā)生芯片包括3級與非門，分別為第四與非門U1-A、第五與非門U1-B、第六與非門U1-C，具體如圖2所示。

進一步地，所述第一脈沖信號發(fā)生芯片(圖中未示出)的供電電壓為5V，所述第二脈沖信號發(fā)生芯片(圖中未示出)的供電電壓為5V。

所述第一脈沖信號發(fā)生芯片的若干級與非門、所述第二脈沖信號發(fā)生芯片的若干級與非門各自連接或相互連接后，若輸入所述第一脈沖信號發(fā)生芯片的PWM信號和所述第二脈沖信號發(fā)生芯片的PWM信號同時為高電平，則經各自芯片的所述與非門處理后，輸出的兩路信號不同時為高電平；若輸入所述第一脈沖信號發(fā)生芯片的PWM信號和所述第二脈沖信號發(fā)生芯片的PWM信號不同時為高電平，則經各自芯片的所述與非門處理后，輸出的信號皆與輸入的信 號為相同電平。

進一步地，所述第一脈沖信號發(fā)生芯片的若干級與非門、所述第二脈沖信號發(fā)生芯片的若干級與非門的連接方式為：

所述第一與非門U2-A的第一輸入端輸入PWM1信號，第二輸入端輸入高電平，所述第一與非門U2-A的輸出端連接所述第五與非門的第一輸入端；

圖2中引腳為1的一端為第一輸入端，引腳為2的一端為第二輸入端，引腳為3的一端為輸出端。

進一步地，所述第一與非門U2-A的第二輸入端輸入電壓為5V。

所述第二與非門U2-B的第一輸入端輸入所述PWM1信號，第二輸入端連接所述第四與非門的輸出端，所述第二與非門U2-B的輸出端連接所述第三與非門U2-C的第一、第二輸入端；

所述第三與非門U2-C的輸出端輸出經處理后的信號PWM1_1；

進一步地，所述第三與非門U2-C的輸出端輸出的信號PWM1_1用于輸入圖1的PWMA1信號端。

所述第四與非門U1-A的第一輸入端輸入高電平，第二輸入端輸入PWM2信號；

所述第五與非門U1-B的第二輸入端輸入所述PWM2信號，所述第五與非門U1-B的輸出端連接所述第六與非門的第一、第二輸入端；

所述第六與非門U1-C的輸出端輸出經處理后的信號PWM2_2。

進一步地，所述第六與非門的輸出端輸出的信號PWM2_2用于輸入圖1的PWMA2信號端。

由于所述第三與非門的輸出端與所述第六與非門的輸出端輸出的信號不同時為高電平，因此，圖1不會出現(xiàn)IGBT或MOSFET開關同時閉合，正負母線短路的情況。

進一步地，所述第一與非門的第一輸入端連接電阻R1，第一與非門的第二輸入端連接電阻R2，所述第四與非門的第二輸入端連接電阻R3；主要用于限 流。濾波等，其中，R1＝1KΩ，R2＝10KΩ，R3＝1KΩ。

進一步地，所述硬件互鎖保護電路還包括電容C1，所述第一與非門的第二輸入端通過所述電容C1接地。

下面列舉輸入的PWM1和PWM2信號分別為以下4種狀態(tài)時，各自經3級與非門處理后，輸出信號的電平的情況如下表所示：

由上表可知，無論輸入的信號PWM1和PWM2為高電平還是低電平，輸出的信號都不會同時為高電平。具體地，當輸入的信號PWM1和PWM2同時為高電平時，輸出的信號PWM1_1和PWM2_2皆為低電平，從而實現(xiàn)了信號互鎖，不會出現(xiàn)上下開關管同時導通，正負母線短路的問題。更具體地，當輸入的信號PWM1和PWM2不同時為高電平，即對應狀態(tài)為2-4的情況時，輸出的信號PWM1_1與對應的輸入的信號PWM1為相同電平，輸出的信號PWM2_2與對應的輸入的信號PWM2為相同電平。比如，狀態(tài)3中，輸入的PWM1 和PWM2分別為1、0，經3級與非門處理后，輸出的信號PWM1_1和PWM2_2分別為1、0；同樣地，狀態(tài)2和狀態(tài)4中也是相同的情況。上述4種狀態(tài)對應的從輸入到輸出的實際電平變化如圖3所示。

本實用新型提供了一種硬件互鎖保護電路，依靠硬件電路對信號進行處理，確保兩個輸出信號不同時為高，實現(xiàn)了信號互鎖；例如，將該電路輸出的兩個處理過后的信號應用于控制圖1中正負母線之間連接的兩個開關的電路時，可避免依靠軟件進行控制兩個信號時，若出現(xiàn)軟件失效或程序跑飛的問題，可能會導致PWM互鎖失敗現(xiàn)象的發(fā)生，從而導致上下開關管同時導通，正負母線短路的問題。提高了產品安全性和穩(wěn)定性，同時人身安全得到了更好的保障；并且本實用新型提供的硬件互鎖保護電路原理簡單，成本低。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。