用于功率器件的温控电路的制作方法

文档序号:11827564阅读:198来源:国知局

本发明涉及风力发电设备的测控技术领域,具体涉及用于功率器件的温控电路。



背景技术:

在风电变桨驱动器中包含有功率电路,而功率器件往往产生大量的热量,为保护功率器件不至于过热而损坏,在控制中需要对其温度加以监控,以期温度过高时关闭输出,以保护功率器件;现有检测方法往往只检测一处“最高温度点”,此“最高温度点”是研发过程中反复测试所得,当此测试点温度达到一定程度时,便认定为功率器件过热,进而实施保护措施;这种检测方法之“最高温度点”是在实验室中系统正常工作的情况下所测得,而实际使用过程中器件异常在所难免,就可能会出现某处温度明显高于原“最高温度点”的情况,这时温控系统就会因漏检而导致元器件的损坏;另外,有时功率电路有多个部分,用以上方法检测时,每一个部分都需要一个温控检测系统连接至控制电路,控制电路再对其信号进行处理,这对控制部分的资源也存在一定的浪费;为了解决这些问题,有必要设计一种新的温控电路。



技术实现要素:

为了解决以上问题,本发明提供了一种具备多点采集,并节约控制部分资源的温控电路。

为实现上述目的,本发明采用了如下的技术方案:

用于功率器件的温控电路,包含控制模块与温度检测模块;还包含模拟开关模块与比较电路模块;所述的温度检测模块包含至少三个温度检测单元,用于将各功率器件的温度转换为匹配的电信号;所述的模拟开关模块包含至少一个模拟开关芯片;所述的比较电路模块包含至少两个比较电路单元;模拟开关芯片中同一组模拟开关的地址选择端及模拟开关输入端对应连接同一比较电路单元的输出端与输入端,且在地址选择端输入高电平时,各模拟开关的输出端均与比较电路单元的电压较高/或较低一侧输入端导通;比较电路单元的输入端与各温度检测单元的输出端、或与连接有其他比较电路单元的模拟开关的输出端一一对应相连;模拟开关模块及比较电路模块的组合连接用以选择温度检测单元所检测的温度最大值,并将该温度最大值所匹配的电信号通过模拟开关模块的输出传递至控制模块输入端,由控制模块进行相应的温度控制处理。

进一步的,所述的温度检测模块包含热敏电阻或热敏电阻式传感器,且各热敏电阻或热敏电阻式传感器的温度系数均同为正或同为负。

进一步的,所述的比较电路单元包含有正反馈电路,以避免被比较电压在电压相近的临界点产生输出振荡。

进一步的,所述控制模块包含控制单元,所述的控制单元包含微处理器或微控制器。

优选的,所述控制模块还包含AD转换电路;AD转换电路的输入、输出分别与模拟开关模块的输出、控制单元的输入对应相连,以将温度最大值所匹配的电信号转换为数字信号后进行计算及控制处理。

优选的,所述控制模块还包含基准电压模块与基准电压比较电路,该基准电压比较电路的输入端分别连接基准电压模块的输出端与模拟开关模块的输出端,基准电压比较电路的输出端与控制单元的输入相连,用以检测温度电压是否超限并进行对应的控制处理。

本发明通过用比较电路单元对温度检测单元反馈的电压值进行比较,同时比较电路单元的输出控制模拟开关芯片的地址选择端,模拟开关选择温度较高的匹配电信号输入端导通,并输出连接至另一比较电路单元进行比较,以此不断比较、选择,从而最终得到各处温度检测单元的最高温度匹配电压值,再输出到控制模块;本发明可以用在同一功率电路中包含多处温度检测点的情况,也可以用在同一功率输出系统分割为多个部分时的温度检测,同时,由于此部分电路靠近功率电路部分,此做法减少了功率电路到控制电路的长距离传输信号,减少了信号传输过程的故障率,也节约了控制部分微处理器的资源。

附图说明

图1为实施例的电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明中的技术方案进一步说明。

一种用于功率器件的温控电路,包含控制模块与温度检测模块;还包含模拟开关模块与比较电路模块;所述的温度检测模块包含三个温度检测单元,如图1所示,温度检测单元包含同规格的正温度系数热敏电阻RT1、RT2与RT3;各热敏电阻与功率器件靠近安装,使得热敏电阻的温度与功率器件的温度相等或相近;热敏电阻RT1、RT2、RT3通过与分压电阻R19、R12、R6分别对应并联后,将其所检测到的功率器件温度转换为匹配的电信号;所述的模拟开关模块包含模拟开关芯片CD4053(即U2);所述的比较电路模块包含以电压比较器U1A与U1B为核心的两个比较电路单元,如图1所示,比较电路单元还包含正反馈电阻R2与R17、上拉电阻R4与R13、输入串联电阻R5、R7、R14、R15;电压比较器U1A与U1B的正相输入端通过正反馈电阻R2、R17连接到电压比较器的输出端成为正反馈电路,以避免电压比较器的输出端由于被比较电压的波动产生输出振荡;由于电压比较器通常为OC输出结构,故电压比较器的输出端分别通过上拉电阻R4、R13连接到+15V供电端;模拟开关芯片中同一组模拟开关的地址选择端及模拟开关输入端对应连接同一比较电路单元的输出端与输入端,图1中,地址选择端A所对应的模拟开关输入端X0、X1与电压比较器U1B所对应的比较电路单元相应连接,且通过电阻R18与R11限制导通电流以保护模拟开关;当地址选择端A为高电平时,模拟开关芯片CD4053的X输出端即与X1输入端导通,X1输入端通过电阻R18与电压比较器U1B正相输入一端相连;即说明模拟开关的X输出端与比较电路单元的电压较高一侧输入端导通,由于热敏电阻的温度系数为正,所以模拟开关的X输出端与温度较高的温度检测单元相连;当地址选择端为低电平时,则模拟开关的X输出端与X0输入端导通,对应连接的仍是温度较高的温度检测单元;X输出端通过输入电阻R7与另一比较器U1A的输入端相连;电压比较器U1A所对应的比较电路单元的输入端及输出端分别与模块开关输入端Y0、Y1及B对应相连,当地址选择端B为高电平时,模拟开关芯片CD4053的Y输出端即与Y1输入端导通,Y1输入端通过电阻R1与电压比较器U1A正相输入一端相连;由于电压比较器可认为不取电流,电阻R7所连电压与温度检测单元RT2或RT1对应连接电压相等;再经过电压比较器U1A的判断比较与模拟开关的选择后,由模拟开关的Y输出端输出RT1、RT2、RT3所探测的最高温度对应的电信号,并输出至控制模块进行相应的温度控制处理;所述控制模块包含MCU及AD转换电路;AD转换电路的输入、输出分别与模拟开关的输出Y端、MCU的输入对应相连,以将温度最大值所匹配的电信号转换为数字信号后进行计算及控制处理。

当选用的热敏电阻为负温度系数时,只需将图1中模拟开关芯片CD4053的模拟开关输入连接端X0与X1、Y0与Y1相互调换即可,则当模拟开关的地址选择端输入高电平时,对应模拟开关的输出端与电压比较器输入端电压较低的一侧相连,模拟开关输出端对应连接的仍是温度较高的温度检测单元。

通过用比较电路单元对温度检测单元反馈的电压值进行比较,同时比较电路单元的输出控制模拟开关芯片的地址选择端,模拟开关选择温度较高的匹配电信号输入端导通,并输出连接至另一比较电路单元进行比较,以此不断比较、选择,从而最终得到各处温度检测单元的最高温度匹配电压值,再输出到控制模块;本实施例可以用在同一功率电路中包含多处温度检测点的情况,也可以用在同一功率输出系统分割为多个部分时的温度检测,同时,由于此部分电路靠近功率电路部分,此做法减少了功率电路到控制电路的长距离传输信号,减少了信号传输过程的故障率,也节约了控制部分微处理器的资源。

最后说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。

当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1