一种泄放电路的制作方法

本发明涉及电子技术领域，具体而言，涉及一种泄放电路。

背景技术：

目前，人们对于母线的电压过高，采用的解决方式是利用泄放电路，泄放电路是故意消耗一部分能量将其转换成热或其它形式能量的电路。传统的泄放电路有两种实现方式：方式一，通过硬件实现，通过部分控制调理电路检测直流母线达到过压设定值后，把直流母线电压直接接到泄放电阻上，通过泄放电阻耗能；还有使用时基芯片控制实现的泄放的电路，但是泄放电能的速度一定，不够智能。方式二，通过软件实现，MCU时时检测母线电压，通过软件控制泄放的频率，比较智能，但是软件功能实现比较耗时，而且浪费了MCU资源。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明实施例的目的在于提供一种泄放电路，以改善现有技术的泄放电路浪费资源、耗时以及泄放电能的速度一定，不够智能的问题。

本发明实施例提供的一种泄放电路，应用于对电源进行电压泄放，包括第一调理电路、占空比调节模块、频率调节模块、调制芯片以及泄放模块，所述第一调理电路、所述占空比调节模块、所述频率调节模块以及所述泄放模块均与所述调制芯片连接，所述占空比调节模块和所述频率调节模块还与所述第一调理电路连接；所述第一调理电路用于检测所述电源是否过压，在所述电源的电压超过所述第一调理电路过压设定值时，控制所述调制芯片产生脉冲；所述占空比调节模块用于调节所述调制芯片的输出脉冲的占空比；所述频率调节模块用于调节所述调制芯片的输出脉冲的频率；所述调制芯片用于发出脉冲宽度调制信号，控制所述泄放模块对所述电源进行电压泄放。

与现有技术相比，本发明的一种泄放电路，包括第一调理电路、占空比调节模块、频率调节模块、调制芯片以及泄放模块，所述第一调理电路、所述占空比调节模块、所述频率调节模块以及所述泄放模块均与所述调制芯片连接，所述占空比调节模块和所述频率调节模块还与所述第一调理电路连接。通过第一调理电路检测电源的电压是否超出过压设定值，并控制调制芯片产生PWM信号，占空比调节模块和频率调节模块可以依据电源的电压超出过压设定值的大小，分别调整调制芯片输出的PWM信号的占空比和频率，进一步实现泄放模块的工作时间，达到对电源的电能泄放的目的。可以不用占用MCU的资源和软件资源，省时省力，并且泄放电阻只是在泄放电能的时候导通，减少了器件不必要的发热，泄放时间可调，更加智能。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明较佳实施例提供的泄放电路的方框示意图。

图2为本发明较佳实施例提供的电源的结构示意图。

图3为本发明较佳实施例提供的泄放电路的电路图。

图4为本发明较佳实施例提供的泄放模块的电路图。

图标：10-泄放电路；20-电源；21-交流输出端；22-整流电路；23-直流母线；100-第一调理电路；200-占空比调节模块；201-范围调理电路；R1-第一可变电阻；R2-第二可变电阻；300-频率调节模块；301-第二调理电路；302-模拟开关电路；C1-电容；400-调制芯片；GND-接地引脚；TRIG-触发引脚；Q-输出引脚；R-复位引脚；CVOLT-控制电压引脚；THR-门槛引脚；DIS-卸放负载引脚；VCC-供电引脚；500-泄放模块；R0-泄放电阻；600-推挽输出电路。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参考图1，是本发明较佳实施例提供的泄放电路10的方框示意图。本发明提供一种泄放电路10，用于在电源20过压时，将多余的电压转换为热能或其他能量。本发明的泄放电路10包括第一调理电路100、占空比调节模块200、频率调节模块300、调制芯片400以及泄放模块500，所述第一调理电路100、所述占空比调节模块200、所述频率调节模块300以及所述泄放模块500均与所述调制芯片400连接，所述占空比调节模块200和所述频率调节模块300还与所述第一调理电路100连接。

所述第一调理电路100用于检测所述电源20是否过压，所述第一调理电路100预设有过压设定值，当第一调理电路100检测到所述电源20的电压超过所述过压设定值时，所述第一调理电路100控制所述调制芯片400产生脉冲。同时，第一调理电路100可以将检测的电压超出过压设定值的大小发送至占空比调节模块200和所述频率调节模块300，实现占空比调节模块200和所述频率调节模块300对调制芯片400输出的脉冲的占空比及频率的调节。

所述调制芯片400用于发出脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation，PWM)信号，控制所述泄放模块500对所述电源20进行电压泄放。所述调制芯片400包括接地引脚GND、触发引脚TRIG、输出引脚Q、复位引脚R、控制电压引脚CVOLT、门槛引脚THR、卸放负载引脚DIS以及供电引脚VCC。

请参考2，是本发明较佳实施例提供的电源20的结构示意图。本实施例的电源20包括交流输出端21、整流电路22以及直流母线23。所述交流输出端21输出的交流电经过所述整流电路22整流为直流电，并由所述直流母线23为负载提供电能。所述直流母线23包括正向输入端VP和负向输入端VN，外接的负载一般接入所述正向输入端VP和负向输入端VN。

如图3所示，是本发明较佳实施例提供的泄放电路10的电路图。请参考图3并结合参考图1，所述第一调理电路100与所述直流母线23的正向输入端VP和负向输入端VN连接，以检测直流母线23的电压是否超出过压设定值。所述第一调理电路100还与所述调制芯片400的复位引脚R连接，用于控制所述调制芯片400产生PWM信号。

所述占空比调节模块200包括范围调理电路201、第一可变电阻R1和第二可变电阻R2，所述范围调理电路201分别与所述第一调理电路100连接、所述第一可变电阻R1以及所述第二可变电阻R2连接，所述第一可变电阻R1还与所述第二可变电阻R2连接，所述卸放负载引脚DIS连接于所述第一可变电阻R1与所述第二可变电阻R2之间。

泄放电路10还包括二极管D1，所述二极管D1的正极与所述卸放负载引脚DIS连接，所述二极管D1的负极与所述门槛引脚THR连接，所述二极管D1用于防止所述调制芯片400输出的脉冲宽度调制信号占空比过大。

所述范围调理电路201可以依据所述直流母线23的电压超出所述第一调理电路100过压设定值的大小，调节所述第一可变电阻R1和所述第二可变电阻R2，所述调制芯片400可以依据所述第一可变电阻R1和所述第二可变电阻R2的阻值大小，调节输出的PWM信号的占空比。所述直流母线23的电压越高，所述范围调理电路201通过调整所述第一可变电阻R1和所述第二可变电阻R2使所述调制芯片400输出的PWM信号的占空比越大。

所述频率调节模块300包括依次连接的第二调理电路301、模拟开关电路302以及电容C1，所述电容C1分别与所述触发引脚TRIG和所述门槛引脚THR连接，所述电容C1还与负向输入端VN连接，需要提到是，本实施例中，参考地的电平与负向输入端VN的电平相同，故接入负向输入端VN即相当于接入电路板的参考地。

第二调理电路301用于依据所述电源20的电压超出所述第一调理电路100过压设定值的大小，向所述模拟开关电路302发出不同的控制信号，所述模拟开关电路302依据所述第二调理电路301的控制信号控制所述电容C1的容值，所述调制芯片400还用于依据所述电容C1的容值，控制输出的PWM信号的频率。

通过占空比调节模块200对PWM信号的占空比调节，通过频率调节模块300对PWM信号的频率调节，以改变输出的PWM信号，进而调节泄放模块500的工作时间，达到依据直流母线23的电压，控制泄放模块500泄放电能的时间，简单、智能。

所述供电引脚VCC与电压为+15V的电源20连接，用于向所述调制芯片400提供工作电压，+15V的电源20与电容C3连接后再与负向输入端VN连接，电容C3用于滤波。所述接地引脚GND与负向输入端VN连接，即相当于接地引脚GND接地，所述控制电压引脚CVOLT连接电容C2后与负向输入端VN连接。

所述泄放电路10还包括推挽输出电路600，所述推挽输出电路600与所述调制芯片400的输出引脚Q连接，所述推挽输出电路600包括输出端GZ，所述输出端GZ与所述泄放模块500连接。

所述推挽输出电路600包括NPN型三极管Q2和PNP型三极管Q3，所述NPN型三极管Q2的基极和PNP型三极管Q3的基极连接后与输出引脚Q连接，所述NPN型三极管Q2的集电极连接有+15V的电源20，所述NPN型三极管Q2的发射极与PNP型三极管Q3的集电极连接，所述PNP型三极管Q3的发射极与负向输入端VN连接，输出端GZ连接于所述NPN型三极管Q2的发射极与PNP型三极管Q3的集电极之间。

所述输出引脚Q通过连接电阻R3后，再与所述NPN型三极管Q2的基极和PNP型三极管Q3的基极连接，所述电阻R3用于限流。所述+15V的电源20连接有电阻R4，电阻R4的另一端连接于输出引脚Q与电阻R3之间，电阻R4用于分压。电容C4的一端也连接于输出引脚Q与电阻R3之间，电容C4的另一端接入负向输入端VN，电容C4用于滤波。

当所述输出引脚Q输出低电平的时，所述输出端GZ输出低电平，当所述输出引脚Q输出高电平的时，所述输出端GZ输出高电平，但是所述输出端GZ输出的PWM信号更强，即所述推挽输出电路600可以增加PWM信号的驱动能力。

请参考图4，是本发明较佳实施例提供的泄放模块500的电路图。所述泄放模块500包括串联连接的泄放电阻R0和开关，所述泄放电阻R0的一端与所述直流母线23的正向输入端VP连接，所述开关的一端与所述直流母线23的负向输入端VN连接。

本实施例中，所述开关为NMOS管Q1，当然在其他具体实施方式中，所述开关还可以为其他，例如PMOS管、三极管、光电耦合器等。

所述正向输入端VP与所述负向输入端VN之间连接有电容C6，所述电容C6为的容值一般较大，用于储存电能，还可以是多个电容组合而成。所述NMOS管Q1的源极与负向输入端VN连接，所述NMOS管Q1的漏极与所述泄放电阻R0连接，所述NMOS管Q1的栅极与输出端GZ连接。

所述泄放模块500还包括二极管D2、电阻R5、电阻R6和电容C5，二极管D2的负极连接于所述正向输入端VP与泄放电阻R0之间，二极管D2的正极连接于泄放电阻R0与NMOS管Q1的漏极之间。由于一般泄放电阻R0为无感电阻，当泄放电阻R0误接为有感电阻时，所述二极管D2可以起到泄放电能的作用。电阻R5的一端与输出端GZ连接，电阻R5的另一端与NMOS管Q1的栅极连接。电阻R6的一端连接于电阻R5与NMOS管Q1的栅极之间，电阻R6的另一端与NMOS管Q1的源极连接。电容C5的一端连接于NMOS管Q1的栅极和所述电阻R6之间，电容C5的另一端连接于NMOS管Q1的源极和所述电阻R6之间。所述电阻R5用于限流，电容C5和电阻R6用于滤波。

当所述输出端GZ输出高电平时，所述NMOS管Q1的源极和漏极导通，电流可以从正向输入端VP经过泄放电阻R0后再通过NMOS管Q1流至负向输入端VN，使得泄放电阻R0接入直流母线23的两端，泄放电阻R0通过发热的方式进行电能的泄放。当输出端GZ输出低电平时，所述NMOS管Q1不导通，电流不能从正向输入端VP经过泄放电阻R0后再通过NMOS管Q1流至负向输入端VN，泄放电阻R0无法接入直流母线23进行电能泄放。调制芯片400输出的PWM信号，经过推挽输出增强后，从输出端GZ流入泄放模块500。

如此，本发明实施例采用调节PWM信号的占空比和频率，可以实现输出端GZ输出的信号，进一步达到控制NMOS管Q1导通的时间。例如，直流母线23的电压也高，调制芯片400输出的PWM信号的高电平的占空比越高、频率越快，NMOS管Q1导通的时间也增长，泄放电阻R0可以泄放更多的电能。

综上所述，本发明提供一种泄放电路，包括第一调理电路、占空比调节模块、频率调节模块、调制芯片以及泄放模块，通过第一调理电路检测直流母线的电压是否超出过压设定值，并控制调制芯片产生PWM信号，占空比调节模块和频率调节模块可以依据直流母线的电压超出过压设定值的大小，分别调整调制芯片输出的PWM信号的占空比和频率，进一步实现泄放模块的工作时间，达到对直流母线的电能泄放的目的。可以不用占用MCU的资源和软件资源，省时省力，并且泄放电阻只是在泄放电能的时候导通，减少了器件不必要的发热，泄放时间可调，更加智能。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。