专利名称：一种逆变控制中的桥臂短路保护电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种保护电路，尤其是一种适用于逆变控制中的桥臂 短路保护电路。技术背景IR2136三相逆变桥驱动集成电路使用在三相全桥的逆变控制中， 承接IGBT功率管的驱动和过电流保护功能，但在使用中，如果IGBT 的不良率较高，经常会产生短路现象，其中大部分会引起或报出过电流， 而且还有相当比例的全面爆炸烧毁的现象，造成整个高压逆变回路的元 件几乎全部烧毁。当同一个桥臂的上下IGBT都短路时，电流冲击将会很大(动态运 行时很容易出现)，产生瞬间的急速过电流，大约几百安培，导致IR2136 的COM脚电压迅速升高，当它远远超过15V供电时，在IR2136完成 保护周期之前，已经通过COM脚的反压供电，击穿所有下桥驱动。进 而IR2136内部已经崩溃，造成控制混乱，所有IGBT乱序开关，工作 全面崩溃，产生炸机现象，造成高压逆变回路元件的大面积的烧毁。如图l，为现有技术的一种逆变控制中的桥臂短路保护电路，包括 数字部分和模拟部分，电源为为正15V，给以上两部分供电，VSS是数 字地，COM为模拟地，两个地内部是分离的，300V是相对VSS而言， 十15V也是相对于VSS。正常时电流不是很大，通过4个并联的0.22 欧的电阻，压降很小，COM也就是等于地了。当过电流时，采样电阻上的分压加大，大于0.46VX2时，IR2136 会保护关闭。但当电流上升太快，还来不及保护关闭时，电阻上分压急剧上升，COM脚上的电压超过+15V，甚至+ 30V、 +50V、十300V时，+15V相 对于VSS不会变，COM相对于VSS变为+30V，相当于反压供电， IR2136的下桥驱动模块是低压没有隔离的，较大反压时很容易击穿损 坏。事实证明，炸机时，C44电解电容(图中为标示)(连接在10UF/35V, 屮15V和COM之间的滤波)每次都炸开或鼓顶。而其他电解电容(自 举电容，屮15V和VSS之间的电容)(图中未标示)都没事。这就说 明COM端的电压每次都要远超过35V， COM脚的异常高压，容易导致炸机。发明内容本实用新型旨在提供一种逆变控制中的桥臂短路保护电路，该桥臂短 路保护电路可以有效抑制由于桥臂短路引起的炸机现象，更好的保护整个 高压逆变的元件。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是 一种逆变控制中的桥臂短路保护电路，包括数字控制部分、模拟控制部分，其中，电 源给数字控制部分和模拟控制部分供电，数字控制部分产生逻辑及控制、复位、报警等波形信号，其数字地VSS直接进入系统电源地，模 拟控制部分产生自举及驱动信号给数字控制部分，其模拟地需要靠一采 样电阻跨接进入系统电源地，其特征在于所述的采样电阻两端并联有二极管。上述的一种逆变控制中的桥臂短路保护电路，其中，所述的采样 电阻两端并联的二极管为大功率二极管。上述的一种逆变控制中的桥臂短路保护电路，其中，所述的大功率二极管为GBU801桥堆。上述的一种逆变控制中的桥臂短路保护电路，其中，所述的采样 电阻两端并联的二极管为瞬态电压吸收二极管TVS。上述的一种逆变控制中的桥臂短路保护电路，其中，所述的采样 电阻为四个并联的0.22欧电阻。 上述的一种逆变控制中的桥臂短路保护电路，其中，所述的数字 控制部分包含有一三相逆变桥驱动集成电路。上述的一种逆变控制中的桥臂短路保护电路，其中，所述的三相逆变桥驱动集成电路为IR2136。本实用新型的有益效果是改进后的桥臂短路保护电路在采样电阻 的两端并联了二极管，抑制了在逆变控制中桥臂短路所引起的三相逆变桥驱动集成电路IR2136的COM脚的异常高压，有效的解决了炸机， 进一步保护了整个逆变高压回路的各个元件。
图1是本实用新型的现有技术的一种逆变控制中的桥臂短路保护 电路；图2是本实用新型一种逆变控制中的桥臂短路保护电路的实施例 一的电路结构图；图3是本实用新型一种逆变控制中的桥臂短路保护电路的实施例 一的短路冲击的电压的峰-峰值测定图；图4是本实用新型一种逆变控制中的桥臂短路保护电路的实施例 二的电路结构图；图5是本实用新型的一种逆变控制中的桥臂短路保护电路的实施 例二的第一次(之前好)短路冲击的电压的峰-峰值测定图；图6是本实用新型的一种逆变控制中的桥臂短路保护电路的实施 例二的第二次(之前已损坏)短路冲击的电压的峰-峰值测定图；图7是本实用新型的一种逆变控制中的桥臂短路保护电路的实施 例二的第三次(之前已损坏)短路冲击的电压的峰-峰值测定图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型一种逆变控制中的桥臂短路保护电路 作进一步说明。请参阅图2，图中示出了本实用新型实施例一的桥臂短路保护电
路，包括数字控制部分l、模拟控制部分2，其中，电源正15V给数字 控制部分1和模拟控制部分2供电，数字控制部分1产生逻辑及控制、 复位、报警等波形信号，其数字地直接进入系统电源地，数字控制部分 1包含有一 IR2136集成电路，模拟控制部分2产生自举及驱动信号给 数字控制部分，其模拟地需要靠一由四个0.22欧电阻并联而成的采样 电阻3跨接进入系统电源地，该采样电阻3两端并联有大功率二极管 31，例如GBU801桥堆，它相当四个二极管串并的形式。请参阅图3，为本实用新型的实施例一的桥臂短路保护电路的短路 冲击的电压的峰-峰值测定图，图中通道1为采样电阻两端电压，单位 10V;通道4为桥堆电流(不包括电阻电流)，单位10A，电阻两端的 电压升到18V-10V极限20uS — 40uS，电流〉卯十18V/0.05R=450A—100A高速运行时短路整个桥臂试验，只烧保险管，其余都没有损坏， 效果可靠，GB801桥堆自身也没有损坏。换细线高速运行时短路整个桥臂试验，保险管都不坏，可靠报出过 流停机。重新上电，运行正常。请参阅图4，为本实用新型一种逆变控制中的桥臂短路保护电路的 实施例二的电路结构图，该实施例中，电路连接方式与实施例一相同， 只是该实施例中在采样电阻3两端并联二极管31'，例如5V的TVS 瞬态电压吸收二极管。请参阅图5至图7，为本实用新型的实施例二的桥臂短路保护电路 的三次短路冲击的电压的峰-峰值测定图。高速运行时短路整个桥臂试 验，TVS本身短路损坏，烧保险管，但IR2136集成电路回路没有任何 器件损坏，能可靠保护。换细线高速运行时短路整个桥臂试验，保险管都不坏，TVS本身 短路损坏(有时也不坏)，可靠报出过流停机。重新上电，运行正常。TVS损坏后属于短路损坏，不更换TVS (仍保留在采样电阻上)， 只更换保险丝，继续上电运行正常，高速运行时短路整个桥臂，只烧保 险，或报EOl，能可靠保护。(TVS损坏后的继续短路测试，是为了保 证过流后人为的再次换保险强迫上电，可能过流判断量会加大，但依然 满足严重过流不炸机，不波及损坏其它器件)。以上实施例仅供说明本实用新型之用，而非对本实用新型保护范围 的限制。有关本技术领域的技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范 围的情况下，还可以作出各种变换或变型，而所有等同的技术方案也应 归属于本实用新型保护的范畴之内，由各权利要求所限定。
权利要求1.一种逆变控制中的桥臂短路保护电路，包括数字控制部分、模拟控制部分，其中，电源给数字控制部分和模拟控制部分供电，数字控制部分产生逻辑及控制、复位、报警等波形信号，其数字地VSS直接进入系统电源地，模拟控制部分产生自举及驱动信号给数字控制部分，其模拟地需要靠一采样电阻跨接进入系统电源地，其特征在于所述的采样电阻两端并联有二极管。
2. 根据权利要求1所述的一种逆变控制中的桥臂短路保护电路，其特征在于所述的采样电阻两端并联的二极管为大功率二极管。
3. 根据权利要求2所述的一种逆变控制中的桥臂短路保护电路，其特征在 于所述的大功率二极管为GBU801桥堆。
4. 根据权利要求1所述的一种逆变控制中的桥臂短路保护电路，其特征在 于所述的采样电阻两端并联的二极管为瞬态电压吸收二极管TVS。
5. 根据权利要求1所述的一种逆变控制中的桥臂短路保护电路，其特征在 于所述的采样电阻为四个并联的0.22欧电阻。
6. 根据权利要求1所述的一种逆变控制中的桥臂短路保护电路，其特征在 于所述的数字控制部分包含有一三相逆变桥驱动集成电路。
7. 根据权利要求6所述的一种逆变控制中的桥臂短路保护电路，其特征在 于所述的三相逆变桥驱动集成电路为IR2136。
专利摘要一种逆变控制中的桥臂短路保护电路，包括数字控制部分、模拟控制部分，其中，电源给数字控制部分和模拟控制部分供电，数字控制部分产生逻辑及控制、复位、报警等波形信号，其数字地直接进入系统电源地，模拟控制部分产生自举及驱动信号给数字控制部分，其模拟地需要靠一采样电阻跨接进入系统电源地，该采样电阻两端并联有二极管。本实用新型一种逆变控制中的桥臂短路保护电路，可以有效抑制由于桥臂短路引起的炸机现象，更好的保护整个高压逆变的元件。
文档编号H02H7/122GK201048283SQ20062004812
公开日2008年4月16日 申请日期2006年11月24日 优先权日2006年11月24日
发明者林茂峰, 力 甄, 黄宇科, 黄海斌 申请人:上海鲍麦克斯电子科技有限公司