专利名称：一种电源转换器保护电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电源转换器保护电路，特别是指一种在电源逆变技术中使用数字控制技术来实现逆变电源脉宽调制控制的电源转换器保护电路。
当需实现防短路冲击和过载功能时，利用电阻R58末级取样得到的电压与R27、R56组成的分压电路进行比较，当U3A的3脚电压高于2脚时，1脚则输出一较高电平，使二极管D5导通并通过电阻R31连接到U4C的10脚，再与由电阻R22、R23组成的分压器进行比较；当10脚电压大于9脚电压时，则比较器工作，U4C的3脚输出一高电平迅速导通二极管D4，使之控制核心芯片U2的10脚；当U2之10脚的控制电压为高电平时，U2会自动锁定，关断PWM脉冲的输出，达到避免冲击和过载。
温度控制功能也是通过电压比较器方式实现的。热敏电阻RT1的阻值会随温度的上升逐渐变小，则U3C的10脚电压会逐渐上升；当上升电压高于9脚的分压值时，U3C的8脚输出一高电平到U3B的5脚上；U3B完成比较器工作，其高电平通过二极管D23与R30加到U4C的10脚上，若此电压高于由R22、R23组成的分压器的电压时，U4C的8脚电压会使芯片U2的10脚自动锁定，关闭PWM脉冲，实现温度保护。
输入电压过高时的保护。当输入电压较高时，虽通过R24、R25及R72、R55分压，但分压后的电压值如果高于+5V基准值时，比较器U3D工作，并通过地极管D22将高电平加到U4C的10脚上，从而控制芯片U2的10脚，关闭PWM脉冲实现保护。
输入电压过低时的保护。当输入电压通过R24分压，其数值较低时，比较器U4D工作，其14脚会输出一个较高的电平，使D3导通并把电压加到U4C的10脚上，起到为避免电池的损坏，当输入电压比较低时，关断电源转换器。
根据上述目的设计了一种电源转换器保护电路，包括为整个电路提供基准电压和PWM脉冲的中央数据处理器U1及其周围电路，其还包括分别与中央数据处理单元联接的过载及短路冲击保护单元、温度控制单元和高低压输入保护单元。
所述的过载及短路冲击保护单元包括相互联接且分别与取样点CT+及电源VCC联接的、还具有各自周边电路的运算器IC3D、IC3C，IC3D的脚13与IC3C的脚14联接后分别与U1联接。IC3D的脚11通过电阻R4后与VCC联接，脚10通过稳压二极管及串接的电阻R6后与CT+联接；IC3C的周边电路为阻容及二极管电路，脚9通过电阻R8、R36、电位器W1及电容E3构成的桥式电路后与电源联接，脚8与桥式电路联接后还通过并接的电阻R10及二极管D7与CT+联接。
温度控制单元包括用于取样的热敏电阻TH1，TH1与运算器ICB的脚7联接并与ICB脚6的电压做比较，将比较结果送入U1处理。
高低压输入保护单元包括运算器ICA，与U1脚10联接并向ICA提供基准电压、还与ICA脚5联接且相互串接的电阻R29及二极管D4。还包括与U1脚8联接的开关三极管Q1，Q1的发射极串接二极管D5并经由电阻R27、R28组成的分压器后与ICA的脚4联接，ICA的脚2经电阻R25后与U1的脚11联接。还包括通过R24与U1脚9联接同时通过R23与VCC联接的开关三极管Q2，Q2的基极通过稳压二极管Z1-3及R21与另一电压采样点VH+联接，还通过电位器UR1及阻容电路与Q1联接形成与ICA联接的通路。
本实用新型电路设计合理，分立元件及外围元件少，电路结构简单明了，与现有技术相比得到了大幅度的简化，生产成本低，并使电源转换器运行更安全、可靠，达到的各种电气性能参数精度高且稳定，各项功能的灵敏度高。
1、冲击短路、过载功能的实现单片机U1以CT+为取样点，取样点的电压通过IC3D、IC3C来进行转换，由U1来进行处理并由U1输出PWM1、PWM2方波信号通过末级加到负载上。当负载值较大时，CT+取样电压较高，CT+取样电压只能通过IC3C反映或IC3D、IC3C同时反映出来；如果首先通过IC3C反映出来，则单片机U1按过载处理，如同时由IC3C、IC3D反映出来，则单片机按短路来处理，或过载来处理，由U1输出改变PWM1、PWM2的占空比降低交流电压从而很安全地起到保护作用。
2、温控功能的实现主要由电路ICB承担，当ICB的7脚电压小于6脚的电压时，ICB脚1的电平通过单片机处理比较，并迅速作出关闭PWM1、PWM2的脉冲，进入停机状态，待此电平降到某一容限值时，又重新恢复工作。
3、高低电压输入保护由U1的脚10输出识别脉冲，其脉冲经过并联的R9、D4整流为基准电压，同时U1的脚8输出一脉冲串加到电阻R27、R28组成的分压器上。当电源VCC电压较高时，经过ICA比较器后，输出一反相脉冲串给单片机的脚11，通过内部处理判断为高电压时，则关闭PWM1、PWM2的输出。同理，当单片机判断为低电压输入时，也关闭PWM1、PWM2输出。
综上所述，采用本实用新型的CPU控制电路后，对于电源转换器的电气性能的实现控制非常简单，且外围元件少，指标性能一致性好。
前后两电路进行比较，采用本实用新型利用单片机组成的控制电路比模拟电路实现电源转换器的功能更简单，性能更可靠。对于冲击、短路、过载等单片机则采用软件控制，通过改变PWM1、PWM2占空比的方式来降低输出电压，待短路、过载恢复后，又可自动正常工作，这是模拟技术无法实现的功能。
权利要求1.一种电源转换器保护电路，包括为整个电路提供基准电压和PWM脉冲的中央数据处理器U1及其周围电路，其特征是还包括分别与中央数据处理单元联接的过载及短路冲击保护单元、温度控制单元和高低压输入保护单元。
2.根据权利要求1所述的电源转换器，其特征是所述的过载及短路冲击保护单元包括相互联接且分别与取样点CT+及电源VCC联接的、还具有各自周边电路的运算器IC3D、IC3C，IC3D的脚13与IC3C的脚14联接后分别与U1联接。
3.根据权利要求2所述的电源转换器，其特征是IC3D的脚11通过电阻R4后与VCC联接，脚10通过稳压二极管及串接的电阻R6后与CT+联接；IC3C的周边电路为阻容及二极管电路，脚9通过电阻R8、R36、电位器W1及电容E3构成的桥式电路后与电源联接，脚8与桥式电路联接后还通过并接的电阻R10及二极管D7与CT+联接。
4.根据权利要求1所述的电源转换器，其特征是温度控制单元包括用于取样的热敏电阻TH1，TH1与运算器ICB的脚7联接并与ICB脚6的电压做比较，将比较结果送入U1处理。
5.根据权利要求1所述的电源转换器，其特征是高低压输入保护单元包括运算器ICA，与U1脚10联接并向ICA提供基准电压、还与ICA脚5联接且相互串接的电阻R29及二极管D4。
6.根据权利要求5所述的电源转换器，其特征是还包括与U1脚8联接的开关三极管Q1，Q1的发射极串接二极管D5并经由电阻R27、R28组成的分压器后与ICA的脚4联接，ICA的脚2经电阻R25后与U1的脚11联接。
7.根据权利要求5所述的电源转换器，其特征是还包括通过R24与U1脚9联接同时通过R23与VCC联接的开关三极管Q2，Q2的基极通过稳压二极管Z1-3及R21与另一电压采样点VH+联接，还通过电位器UR1及阻容电路与Q1联接形成与ICA联接的通路。
专利摘要一种电源转换器保护电路，包括为整个电路提供基准电压和PWM脉冲的中央数据处理器U
文档编号H02H7/122GK2601476SQ0322348
公开日2004年1月28日 申请日期2003年1月28日 优先权日2003年1月28日
发明者陈强 申请人:惠州三华工业有限公司