一种过流保护电路及llc电路系统
技术领域
1.本发明涉及电路保护技术领域,特别是涉及一种过流保护电路及llc电路系统。
背景技术:2.目前,llc电路中的开关频率一般达到了100-300khz,通常需要设置过流保护电路来对llc电路出现过流情况时进行保护动作。
3.请参照图1,图1为现有技术中一种llc电路过流保护电路的结构示意图,该过流保护电路包括dsp数字化控制电路、过流封锁电路、llc电路、电流采样电路及过流比较电路。其中,电流采样电路实时采集llc电路的电流脉冲并传输至过流比较电路,过流比较电路每检测到电流脉冲中出现一次过流脉冲时就会发送一次过流信号至dsp数字化控制电路和过流封锁电路,dsp数字化控制电路检测到过流信号时就会控制过流封锁电路进行封波保护动作,实现对llc电路的过流保护,但是由于llc电路中的开关频率一般为100-300khz,而dsp数字化控制电路的控制周期一般只有20-40khz,即当llc电路发生过流时,过流比较电路发送的过流脉冲的频率为100-300khz,而dsp数字化控制电路的检测频率只有20-40khz,会导致dsp数字化控制电路不能及时检测到过流情况,存在保护不及时的情况,可能会导致llc电路的损坏。
技术实现要素:4.本发明的目的是提供一种过流保护电路及llc电路系统,可以在llc电路出现过流情况的第一时间做出过流保护动作,保证了llc电路的工作可靠性。
5.为解决上述技术问题,本发明提供了一种过流保护电路,包括dsp数字化控制电路、过流封锁电路、过流检测模块及触发器;
6.所述过流检测模块的输入端与llc电路连接,所述过流检测模块的输出端与所述触发器的输入端连接,所述触发器的输出端与所述过流封锁电路的第一输入端连接,所述dsp数字化控制电路的输出端与所述过流封锁电路的第二输入端连接,所述过流封锁电路的输出端与所述llc电路中的各个开关连接;
7.所述dsp数字化控制电路用于输出pwm信号;
8.所述过流检测模块用于在检测到所述llc电路出现过流情况时输出第一过流信号;
9.所述触发器用于接收到所述第一过流信号后持续输出第二过流信号;
10.所述过流封锁电路用于在未接收到所述第二过流信号时将所述pwm信号传输至所述llc电路中的各个开关,在接收到所述第二过流信号时停止输出pwm信号至所述llc电路。
11.优选的,所述过流检测模块包括电流采样电路和过流比较电路;
12.所述电流采样电路用于采集所述llc电路中的电流脉冲;
13.所述过流比较电路用于在检测到所述llc电路中的电流脉冲出现过流脉冲时输出所述第一过流信号。
14.优选的,所述过流比较电路为比较器;
15.所述比较器用于接收所述电流采样电路采集到的电流值,当所述电流值大于预设值时输出所述第一过流信号。
16.优选的,所述过流封锁电路包括第一逻辑与门芯片和第二逻辑与门芯片,所述第一逻辑与门芯片的第一输入端作为所述过流封锁电路的第二输入端,所述第二逻辑与门芯片的第一输入端连接基准电压,所述第二逻辑与门芯片的第二输入端作为所述过流封锁电路的第一输入端,所述第一逻辑与门的输出端作为所述过流封锁电路的输出端,所述第二逻辑与门的输出端与所述第一逻辑与门的第二输入端连接。
17.优选的,所述第一过流信号和所述第二过流信号均为低电平;
18.所述触发器用于接收到第一过流信号后持续输出第二过流信号,包括:
19.所述触发器用于检测到下降沿时持续输出低电平。
20.优选的,所述触发器的输出端还与所述dsp数字化控制电路连接,所述dsp数字化控制电路还用于检测到所述触发器发送的所述第二过流信号时停止输出所述pwm信号。
21.优选的,所述dsp数字化控制电路还与所述触发器的复位端口连接,所述触发器还用于通过所述复位端口接收到所述dsp数字化控制电路发送的复位信号时停止输出第二过流信号。
22.优选的,当所述llc电路的数量为n个时,n个所述llc电路对应的n个所述过流检测模块与n个所述触发器对应连接,n个所述触发器均与所述过流封锁电路连接,n个所述llc电路均与所述过流封锁电路连接,n为不小于1的整数;
23.所述过流封锁电路具体用于在未接收到所述第二过流信号时将所述pwm信号传输至n个所述llc电路中的各个开关,在接收到任意一个所述触发器发送的所述第二过流信号时停止输出pwm信号至n个所述llc电路。
24.优选的,还包括n个二极管,n个所述二极管的阴极与n个所述触发器的输出端对应连接,n个所述二极管的阳极均与所述过流封锁电路连接。
25.为解决上述问题,本发明还提供了一种llc电路系统,包括如上述所述的过流保护电路,还包括llc电路。
26.本发明提供了一种过流保护电路及llc电路系统,包括dsp数字化控制电路、过流封锁电路、过流检测模块及触发器,因为dsp数字化控制电路的检测周期频率低于llc电路的开关频率,因此本发明在原有的电路基础上添加了一个触发器,触发器在接收到过流检测模块发送的第一过流信号时,持续发送第二过流信号至过流封锁电路,以封锁llc电路中各开关的驱动信号,从硬件层面实现快速过流保护,可见通过这种方式,可以在llc电路出现过流情况的第一时间做出过流保护动作,保证了llc电路的工作可靠性。
附图说明
27.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,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的附图。
28.图1为现有技术中的一种llc过流保护电路的结构示意图;
29.图2为本发明提供的一种过流保护电路的结构示意图;
30.图3为现有技术中的过流保护电路的电路时序图;
31.图4为本发明提供的一种过流保护电路的电路时序图。
具体实施方式
32.本发明的核心是提供一种过流保护电路及llc电路系统,可以在llc电路出现过流情况的第一时间做出过流保护动作,保证了llc电路的工作可靠性。
33.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。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做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。
34.请参照图2,图2为本发明提供的一种过流保护电路的结构示意图,包括dsp数字化控制电路1、过流封锁电路2、过流检测模块3及触发器4;
35.过流检测模块3的输入端与llc电路连接,过流检测模块3的输出端与触发器4的输入端连接,触发器4的输出端与过流封锁电路2的第一输入端连接,dsp数字化控制电路1的输出端与过流封锁电路2的第二输入端连接,过流封锁电路2的输出端与llc电路中的各个开关连接;
36.dsp数字化控制电路1用于输出pwm信号;
37.过流检测模块3用于在检测到llc电路出现过流情况时输出第一过流信号;
38.触发器4用于接收到第一过流信号后持续输出第二过流信号;
39.过流封锁电路2用于在未接收到第二过流信号时将pwm信号传输至llc电路中的各个开关,在接收到第二过流信号时停止输出pwm信号至llc电路。
40.请参照图3,图3为现有技术中的过流保护电路的电路时序图,由图3可知,当llc电路出现过流情况的t1时刻时,过流比较电路检测到电流大于预设值时便会输出低电平,但当电流小于预设值后,过流比较电路又会重新输出高电平,同时,由于dsp数字化控制电路的检测频率一般只有20-40khz而llc电路中的开关频率一般为100-300khz,因此在llc电路发生过流后的一段时间内,dsp数字化控制电路还会继续输出pwm信号至过流封锁电路,这就导致了最终输至llc电路的pwm信号没有被完全封波,直到达到dsp数字化控制电路的检测时刻t2时才能完成封波保护,此时t1-t2时刻之间存在着llc电路保护不及时的情况,有可能会导致llc电路的损坏。
41.为解决该问题,本方案提供的过流保护电路包括dsp数字化控制电路1、过流封锁电路2、过流检测模块3及触发器4,当过流检测模块3检测到llc电路发生过流情况时,会发送第一过流信号至触发器4,触发器4接收到第一过流信号后会持续发送第二过流信号至过流封锁电路2,以使过流封锁电路2完全封锁pwm信号,在llc电路出现过流情况的第一时间就做出保护动作,防止因为过流保护不及时而造成的llc电路的损坏。
42.具体的,请参照图4,图4为本发明提供的一种过流保护电路的电路时序图,由图可知,当llc电路出现过流情况时,过流检测模块3发送至触发器4的的a波形中便会出现低电平,当触发器4检测到下降沿时便会触发持续输出低电平(图中b波形)至过流封锁电路2,从而将输至llc电路的pwm信号封住,完成封波保护动作。
43.综上,本发明提供了一种过流保护电路,包括dsp数字化控制电路、过流封锁电路、过流检测模块及触发器,因为dsp数字化控制电路的检测周期频率低于llc电路的开关频率,因此本发明在原有的电路基础上添加了一个触发器,触发器在接收到过流检测模块发送的第一过流信号时,持续发送第二过流信号至过流封锁电路,以封锁llc电路中各开关的驱动信号,从硬件层面实现快速过流保护,可见通过这种方式,可以在llc电路出现过流情况的第一时间做出过流保护动作,保证了llc电路的工作可靠性。
44.在上述实施例的基础上:
45.作为一种优选的实施例,过流检测模块3包括电流采样电路和过流比较电路;
46.电流采样电路用于采集llc电路中的电流脉冲;
47.过流比较电路用于在检测到llc电路中的电流脉冲出现过流脉冲时输出第一过流信号。
48.本实施例中,电流采样电路会实时采集llc电路中的电流脉冲,并将采集到的电流脉冲发送至过流比较电路,过流比较电路会在检测到电流脉冲超过预设值时输出第一过流信号,当电流脉冲低于预设值时停止输出第一过流信号,实现方式简易,提高了方案的可行性。
49.作为一种优选的实施例,过流比较电路为比较器;
50.比较器用于接收电流采样电路采集到的电流值,当电流值大于预设值时输出第一过流信号。
51.本实施例中,采用比较器作为过流比较电路,具体的,比较器的其中一个输入端连接一个基准电压,比较器的另一个输入端连接电流采样电路,中间还设置有电阻模块,用于将电流采样电路采集到的电流信号转换为电压信号,当llc电路发生过流时,电流采样电路采集到的电流信号转换的电压信号就会超过基准电压,比较器就会输出第一过流信号,以控制后续模块完成保护动作,增加了过流保护电路的工作可靠性,保证了llc电路不被损坏。
52.作为一种优选的实施例,过流封锁电路2包括第一逻辑与门芯片和第二逻辑与门芯片,第一逻辑与门芯片的第一输入端作为过流封锁电路的第二输入端,第二逻辑与门芯片的第一输入端连接基准电压,第二逻辑与门芯片的第二输入端作为过流封锁电路的第一输入端,第一逻辑与门的输出端作为过流封锁电路的输出端,第二逻辑与门的输出端与第一逻辑与门的第二输入端连接。
53.本实施例中,采用两个逻辑与门芯片来构成过流封锁电路2,其中第二逻辑与门芯片的两个输入端分别连接触发器和一个高电平信号,第一逻辑与门芯片的两个输入端分别连接dsp数字化控制电路1和第二逻辑与门芯片的输出端,通过这种连接方式,即可以实现dsp数字化控制电路1和触发器4中任意一个输出低电平时,过流封锁电路2最终输出至llc电路的信号也为低电平,只有dsp数字化控制电路1和触发器4同时输出高电平时,过流封锁电路2才会输出高电平至llc电路,当llc电路正常工作时,触发器4正常输出高电平,此时过流封锁电路2输至llc电路的信号由dsp数字化控制电路1发送的pwm信号决定,当llc电路发生过流情况时,触发器4持续输出低电平,使得过流封锁电路2只会输出低电平至llc电路,实现过流封波保护,保证了过流保护电路的工作可靠性。
54.需要注意的是,这里的第二逻辑与门芯片的其中一个输入端也可以连接过流检测
模块3,本发明在此不做特别的限定。
55.作为一种优选的实施例,第一过流信号和第二过流信号均为低电平;
56.触发器4用于接收到第一过流信号后持续输出第二过流信号,包括:
57.触发器4用于检测到下降沿时持续输出低电平。
58.本实施例中,请参照图4,图4为本发明提供的一种过流保护电路的电路时序图,由图可知,当第一过流信号和第二过流信号均为低电平信号时,过流检测模块3检测到过流情况后就会发送低电平信号,由于llc电路中的电流呈脉冲型,因此当电流值低于预设值后,过流检测模块3又会重新输出高电平,这也就导致了现有技术中的封波不及时的问题,本方案中设置的触发器4可以在检测到下降沿时触发持续输出低电平,使得llc电路出现过流情况的第一时间便可以实现封波保护动作,提高了llc电路的工作可靠性。
59.作为一种优选的实施例,触发器4的输出端还与dsp数字化控制电路1连接,dsp数字化控制电路1还用于检测到触发器4发送的第二过流信号时停止输出pwm信号。
60.考虑到触发器4发送低电平给过流封锁电路2后,是从硬件层面完成了封波保护动作,而dsp数字化控制电路1并不知道llc电路发生过流的情况从而会继续发送pwm信号,因此本实施例中,触发器4的输出端还会与dsp数字化控制电路1连接,当达到dsp数字化控制电路1的检测周期时,dsp数字化控制电路接收到触发器4发送的过流信号后便会停止输出pwm信号,从而实现从源头上封住pwm信号,增加了过流保护电路的工作可靠性。
61.作为一种优选的实施例,dsp数字化控制电路1还与触发器4的复位端口连接,触发器4还用于通过复位端口接收到dsp数字化控制电路1发送的复位信号时停止输出第二过流信号。
62.本实施例中,考虑到llc电路发生过流后,会触发触发器4持续输出过流信号,考虑到llc电路过流情况被修复后,需要触发器4恢复正常状态,因为本方案还将dsp数字化控制电路1还与触发器4的复位端口连接,dsp数字化控制电路1可以通过复位端口向触发器4发送复位信号,触发器4接收到复位信号后就会停止输出第二过流信号,恢复正常状态,提高了方案的可行性。
63.作为一种优选的实施例,当llc电路的数量为n个时,n个llc电路对应的n个过流检测模块3与n个触发器4对应连接,n个触发器4均与过流封锁电路2连接,n个llc电路均与过流封锁电路2连接,n为不小于1的整数;
64.过流封锁电路2具体用于在未接收到第二过流信号时将pwm信号传输至n个llc电路中的各个开关,在接收到任意一个触发器4发送的第二过流信号时停止输出pwm信号至n个llc电路。
65.本实施例中,考虑到实际使用情况中,可能会有多个llc电路同时工作的情况,因为本方案提供的过流保护电路也适用于多路llc电路的保护,具体的,多个llc电路对应的多个过流检测模块3及触发器4均与过流封锁电路2连接,当其中一个llc电路发生过流时,其对应的过流检测模块3及触发器4便会发送第一过流信号和第二过流信号,过流封锁电路2在接收到任意一个触发器4发送的第二过流信号后便会停止输出pwm信号至全部llc电路,完全对全部llc电路的过流封波保护动作,保证了llc的工作可靠性。
66.作为一种优选的实施例,还包括n个二极管,n个二极管的阴极与n个触发器的输出端对应连接,n个二极管的阳极均与过流封锁电路连接。
67.本实施例中,考虑到当对多路llc电路进行保护时,过流的llc电路对应的触发器4会持续输出低电平至过流封锁电路2,不过流的llc电路对应的触发器4正常输出高电平至过流封锁电路2,因此还需要在每路llc电路对应的触发器与过流封锁电路2之间设置二极管,这样就可以保证当全部触发器4同时输出高电平时,最终输至过流封锁电路2的电平信号为高电平,当有任意一个触发器4触发过流保护,持续输出低电平时,通过设置的二极管拉低其他路的高电平,使得最终输至过流封锁电路2的电平信号为低电平,从而触发过流保护动作,提高了方案的可行性,增加了过流保护电路的工作可靠性。
68.本发明还提供了一种llc电路系统,包括:
69.对于本发明提供的一种llc电路系统的介绍请参照上述装置实施例,本发明在此不再赘述。
70.还需要说明的是,在本说明书中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个
……”
限定的要素,并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
71.对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其他实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。