基于门电路的电源保护电路的制作方法
【专利摘要】本发明公开了基于门电路的电源保护电路，包括充电指示电路、可调恒流电路、可调稳压电路，充电指示电路包括PNP型三极管Q2、电阻R2、电阻R1、电阻R4、发光二极管LED1，可调稳压电路包括NPN型三极管Q1、电阻R3、可变电阻R5、稳压二极管D1，可调恒流电路包括PNP型三极管Q3、电阻R7、可变电阻R6，由于电阻R2的分压作用，使得PNP型三极管Q2的E极和B极的电压不同，形成电压差，PNP型三极管Q2处于导通状态，随着充电时间的推进，随着被充电锂电池电压逐渐上升，充电电流将逐渐减小，待电池充满后电阻R2上的压降不断减小，最终使PNP型三极管Q2截至。提供一种简单有效的先快后慢的变电流充电系统。
【专利说明】基于门电路的电源保护电路
【技术领域】
[0001] 本发明涉及过流保护，具体是基于门电路的电源保护电路。
【背景技术】
[0002] IGBT 驱动电路包括 IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor)，IGBT 即绝缘栅 双极型晶体管，是由BJT (双极型三极管）和M0S (绝缘栅型场效应管）组成的复合全控型 电压驱动式功率半导体器件，兼有M0SFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面的优 点。
[0003] IGBT驱动电路综合了以上两种器件的优点，驱动功率小而饱和压降低。非常适合 应用于直流电压为600V及以上的变流系统如交流电机、变频器、开关电源、照明电路、牵引 传动等领域。
[0004] 而在IGBT驱动电路的应用中往往需要对IGBT驱动电路的控制信号进行处理以保 护IGBT驱动电路，放置输入控制信号的过流而烧毁IGBT驱动电路。
[0005] 现有的保护措施是：IGBT的短路电流的大小与栅极电压有关，在实际应用中，可 以通过减少栅极电压来降低短路电流或延长承受短路电流的时间。现有技术是在IGBT的 G极设置三极管，利用三极管的导通和截止形成保护措施，但是这种保护措施不能达到很高 效和高速反应的精准控制，往往三极管还没有达到截止状态时，IGBT已经被烧毁了。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的在于提供一种稳定、高速反应的基于门电路的电源保护电路。
[0007] 本发明的目的主要通过以下技术方案实现：基于门电路的电源保护电路，包括集 成锁相环电路J1，集成锁相环电路J1的IN1引脚连接电源，集成锁相环电路J1的IN2引 脚接地，集成锁相环电路J1的TRES引脚串联电阻R2、电位器VR后接入到集成锁相环电 路J1的V+引脚，集成锁相环电路J1的VC0引脚连接有接地电容C2,集成锁相环电路的 V-引脚与TCAP引脚之间连接有电容C2,集成锁相环电路J1的VIN引脚和V0UT引脚的 输出信号同时输入到反相器F1，反相器F1的输出端连接到D触发器D1的CLK端，还包括 二级反向器F2和二级反相器F3、一级与门Ml、一级与门M2,其中，D触发器D1的D端与 二级反相器F3的输入连接，同时D触发器D1的D端还与一级与门Ml的输入端连接，二级 反相器F3的输出端与一级与门M2的输入端连接，D触发器D1的D端还与D触发器D1的 ^端连接，D触发器D1的Q端同时与二级反向器F2的输入端、一级与门M2的输入端连接， 二级反向器F2的输出端与一级与门Ml的输入端连接，一级与门Ml的输出端连接有二级与 门M3的输入端，一级与门M2的输出端连接有二级与门M4的输入端，二级与门M3的输入端 和二级与门M4的输入端还同时连接有指令端EN，二级与门M3的输出端连接有末级反相器 U1和末级反相器U2,二级与门M4的输出端连接有末级反相器U3和末级反相器U4,末级反 相器U1和末级反相器U2、末级反相器U3和末级反相器U4均各自输出一路信号。
[0008] 上述电路的工作原理为：末级反相器U1和末级反相器U2、末级反相器U3和末级 反相器以均各自输出一路信号分别是⑶了^^^…^^…^^集成锁相环电路"：其功能 是提供频率稳定的方波信号，通过调节电位器VR即可改变集成锁相环电路J1的输出频率。 集成锁相环电路J1的输出信号经过反相器F1的反相处理后输入到D触发器D1的时钟端 (CLK端)，D触发器D1的输出信号经过二级反向器F2和二级反相器F3的整形处理后加到 一级与门Ml和一级与门M2的输入端，信号再次经过二级与门M3和二级与门M4输出到末级 反相器U1和末级反相器U2、末级反相器U3和末级反相器U4,从输出端0UT1、0UT2、0UT3、 0UT4即可得到2路互补方波信号。其中0UTU0UT2为一组，0UT3、0UT4为另一组分别加到 IGBT驱动电路的输入端。该电路从设计上保证了两路信号在任何情况下都是互补的，这就 避免了 IGBT桥直通现象的发生，确保了 IGBT模块工作的安全性。指令端EN是IGBT控制 使能信号，当EN = 1则有控制信号输出，而当EN = 0则没有输出，其目的是完成对IGBT驱 动电路进行过流保护。
[0009] 优选的，集成锁相环电路J1采用型号为LM565的集成电路。
[0010] 优选的，反相器F1、二级反向器F2和二级反相器F3均采用型号为74HC14的施密 特反相器。
[0011] 优选的，一级与门Ml、一级与门M2、二级与门M3、二级与门M4均采用型号为 74HC08的与门器。
[0012] 优选的，末级反相器U1和末级反相器U2、末级反相器U3和末级反相器U4均采用 型号为74LS06的反相器。
[0013] 优选的，还包括电阻R3,电阻R3连接在反相器F1的输入端处，电阻R3同时与集成 锁相环电路J1的VIN引脚和V0UT引脚连接，二级反向器F2的输入端通过电阻R4与D触 发器D1的Q端连接，二级反相器F3的输入端通过电阻R5与D触发器D1的^端连接。
[0014] 本发明的优点在于：结构简单，成本低，操作简单快捷，能快速的、方便的实现稳 定、商速反应的基于门电路的电源保护电路。
【专利附图】
【附图说明】
[0015] 图1为本发明的电路示意图。
【具体实施方式】
[0016] 下面结合实施例及附图对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不限 于此。
[0017] 实施例1 : 如图1所示。
[0018] 基于门电路的电源保护电路，包括集成锁相环电路J1，集成锁相环电路J1的IN1 引脚连接正5V的电源，正5V的电源经过电阻R1的分压后进入IN1引脚为集成锁相环电路 J1提供电源，集成锁相环电路J1的IN2引脚接地，集成锁相环电路J1的TRES引脚串联电 阻R2、电位器VR后接入到集成锁相环电路J1的V+引脚，集成锁相环电路J1的VC0引脚连 接有接地电容C2,集成锁相环电路的V-引脚与TCAP引脚之间连接有电容C2,集成锁相环 电路J1的VIN引脚和V0UT引脚的输出信号同时输入到反相器F1，反相器F1的输出端连 接到D触发器D1的CLK端，还包括二级反向器F2和二级反相器F3、一级与门Ml、一级与门 M2,其中，D触发器D1的D端与二级反相器F3的输入连接，同时D触发器D1的D端还与一 级与门Ml的输入端连接，二级反相器F3的输出端与一级与门M2的输入端连接，D触发器D1 的D端还与D触发器D1的^端连接，D触发器D1的Q端同时与二级反向器F2的输入端、一 级与门M2的输入端连接，二级反向器F2的输出端与一级与门Ml的输入端连接，一级与门 Ml的输出端连接有二级与门M3的输入端，一级与门M2的输出端连接有二级与门M4的输入 端，二级与门M3的输入端和二级与门M4的输入端还同时连接有指令端EN，二级与门M3的 输出端连接有末级反相器U1和末级反相器U2,二级与门M4的输出端连接有末级反相器U3 和末级反相器U4,末级反相器U1和末级反相器U2、末级反相器U3和末级反相器U4均各自 输出一路信号。
[0019] 上述电路的工作原理为：末级反相器U1和末级反相器U2、末级反相器U3和末级 反相器以均各自输出一路信号分别是⑶了^^^…^^…^^集成锁相环电路"：其功能 是提供频率稳定的方波信号，通过调节电位器VR即可改变集成锁相环电路J1的输出频率。 集成锁相环电路J1的输出信号经过反相器F1的反相处理后输入到D触发器D1的时钟端 (CLK端)，D触发器D1的输出信号经过二级反向器F2和二级反相器F3的整形处理后加到 一级与门Ml和一级与门M2的输入端，信号再次经过二级与门M3和二级与门M4输出到末级 反相器U1和末级反相器U2、末级反相器U3和末级反相器U4,从输出端0UT1、0UT2、0UT3、 0UT4即可得到2路互补方波信号。其中0UTU0UT2为一组，0UT3、0UT4为另一组分别加到 IGBT驱动电路的输入端。该电路从设计上保证了两路信号在任何情况下都是互补的，这就 避免了 IGBT桥直通现象的发生，确保了 IGBT模块工作的安全性。指令端EN是IGBT控制 使能信号，当EN = 1则有控制信号输出，而当EN = 0则没有输出，其目的是完成对IGBT驱 动电路进行过流保护。
[0020] 优选的，集成锁相环电路J1采用型号为LM565的集成电路。
[0021] 优选的，反相器F1、二级反向器F2和二级反相器F3均采用型号为74HC14的施密 特反相器。
[0022] 优选的，一级与门Ml、一级与门M2、二级与门M3、二级与门M4均采用型号为 74HC08的与门器。
[0023] 优选的，末级反相器U1和末级反相器U2、末级反相器U3和末级反相器U4均采用 型号为74LS06的反相器。
[0024] 优选的，还包括电阻R3,电阻R3连接在反相器F1的输入端处，电阻R3同时与集成 锁相环电路J1的VIN引脚和V0UT引脚连接，二级反向器F2的输入端通过电阻R4与D触 发器D1的Q端连接，二级反相器F3的输入端通过电阻R5与D触发器D1的$端连接。
[0025] 本发明的优点在于：结构简单，成本低，操作简单快捷，能快速的、方便的实现稳 定、商速反应的基于门电路的电源保护电路。
【权利要求】
1. 基于门电路的电源保护电路，其特征在于：包括集成锁相环电路J1，集成锁相环电 路Jl的INl引脚连接电源，集成锁相环电路Jl的IN2引脚接地，集成锁相环电路Jl的TRES 引脚串联电阻R2、电位器VR后接入到集成锁相环电路Jl的V+引脚，集成锁相环电路Jl的 VCO引脚连接有接地电容C2，集成锁相环电路的V-引脚与TCAP引脚之间连接有电容C2，集 成锁相环电路Jl的VIN引脚和VOUT引脚的输出信号同时输入到反相器F1，反相器Fl的 输出端连接到D触发器Dl的CLK端，还包括二级反向器F2和二级反相器F3、一级与门Ml、 一级与门M2,其中，D触发器Dl的D端与二级反相器F3的输入连接，同时D触发器Dl的D 端还与一级与门Ml的输入端连接，二级反相器F3的输出端与一级与门M2的输入端连接， D触发器Dl的D端还与D触发器Dl的^端连接，D触发器Dl的Q端同时与二级反向器F2 的输入端、一级与门M2的输入端连接，二级反向器F2的输出端与一级与门Ml的输入端连 接，一级与门Ml的输出端连接有二级与门M3的输入端，一级与门M2的输出端连接有二级 与门M4的输入端，二级与门M3的输入端和二级与门M4的输入端还同时连接有指令端EN， 二级与门M3的输出端连接有末级反相器Ul和末级反相器U2,二级与门M4的输出端连接有 末级反相器U3和末级反相器U4,末级反相器Ul和末级反相器U2、末级反相器U3和末级反 相器U4均各自输出一路信号。
2. 根据权利要求1所述的基于门电路的电源保护电路，其特征在于：集成锁相环电路 Jl采用型号为LM565的集成电路。
3. 根据权利要求1所述的基于门电路的电源保护电路，其特征在于：反相器F1、二级反 向器F2和二级反相器F3均采用型号为74HC14的施密特反相器。
4. 根据权利要求1所述的基于门电路的电源保护电路，其特征在于：一级与门Ml、一级 与门M2、二级与门M3、二级与门M4均采用型号为74HC08的与门器。
5. 根据权利要求1所述的基于门电路的电源保护电路，其特征在于：末级反相器Ul和 末级反相器U2、末级反相器U3和末级反相器U4均采用型号为74LS06的反相器。
6. 根据权利要求1所述的基于门电路的电源保护电路，其特征在于：还包括电阻R3,电 阻R3连接在反相器Fl的输入端处，电阻R3同时与集成锁相环电路Jl的VIN引脚和VOUT 引脚连接，二级反向器F2的输入端通过电阻R4与D触发器Dl的Q端连接，二级反相器F3 的输入端通过电阻R5与D触发器Dl的^端连接。
【文档编号】H02H3/08GK104269817SQ201410534784
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年10月13日 优先权日:2014年10月13日
【发明者】任佳, 袁祖斌 申请人:成都锐奕信息技术有限公司