保护电路及变流器的制作方法

本申请涉及变流器，特别地涉及一种控制方法、控制电路及装置。

背景技术：

1、在变流器的主电路中，广泛应用全桥、半桥、npc等电路拓扑，相关技术中，在应用这些拓扑时，需要考虑死区的问题，通常是在程序中设置死区来控制管子的开通关断，用来避免上下管同时导通。也有在功率管处增加泄放电路，用来在管子短路时对管子进行保护。但是当程序控制错误导致上下管同时导通时，桥臂发生短路，会导致上下桥臂直通，由于直通时电流过大，使得igbt/mos因为瞬时大电流而被击穿，造成变流器的损坏，目前使用的硬件保护电路都是在功率管已经发生短路时才进行保护的，会影响功率管的寿命。

技术实现思路

1、针对上述问题，本申请提供一种保护电路及变流器，能够将上下桥臂的晶体管进行互锁，从而避免上下桥臂的晶体管同时导通。

2、本申请实施例提供一种保护电路，包括：继电器、三级管和上拉电阻，所述继电器的线圈的一端与功率器件中下桥臂晶体管的基极连接，所述线圈的另一端与所述下桥臂晶体管的发射极连接，所述继电器的动触点与所述上拉电阻、三极管的基极连接，所述继电器的静触点与所述三极管的集电极、所述功率器件中上桥臂晶体管的发射极连接，所述三极管的发射极与所述上桥臂晶体管的基极连接。

3、在一些实施例中，所述保护电路还包括：

4、采样电路，所述采样电路与所述三极管连接，用于采样所述三极管的集电极和发射极之间的压差；

5、控制电路，与所述采样电路连接，用于在所述压差小于所述三极管的导通压降的情况下，停止发送pwm信号，所述pwm信号用于控制驱动电路发出驱动信号，所述驱动信号用于驱动上桥臂晶体管和/或下桥臂晶体管的开通和关断。

6、在一些实施例中，所述采样电路包括：运算放大器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第一电容和第二电容，所述第一电阻的一端连接所述三极管的发射极，所述第一电阻的另一端与所述运算放大器的第一输入端、第三电阻的一端、第一电容的一端连接，所述第二电阻的一端连接所述三极管的集电极，所述第二电阻的另一端连接所述所述运算放大器的第二输入端、第四电阻的一端连接，所述运算放大器的输出端与所述第一电容的另一端、第三电阻的另一端、第五电阻的一端连接，所述第五电阻的另一端与所述控制电路、第二电容的一端连接，所述第二电容的另一端与所述第四电阻的另一端接地。

7、在一些实施例中，所述保护电路还包括：

8、报警电路，所述报警电路与所述控制电路连接，所述报警电路用于接收控制电路的信号进行报警。

9、在一些实施例中，所述报警电路包括：

10、第六电阻和发光二极管，所述第六电阻与所述发光二极管串联，所述控制电路用于发出低电平信号以使所述发光二极管进行闪烁。

11、在一些实施例中，所述保护电路还包括：

12、比较电路，与所述采样电路连接，用于比较所述压差和所述三极管的导通压降的大小关系，并输出所述大小关系的对比结果至所述控制电路。

13、在一些实施例中，所述保护电路还包括：

14、第一驱动电路和第二驱动电路，所述控制电路的输出端与所述第一驱动电路连接，所述第一驱动电路的输出端与所述上桥臂晶体管的基极连接，所述控制电路的输出端与所述第二驱动电路连接，所述第二驱动电路的输出端与所述下桥臂晶体管的基极连接，所述第一驱动电路用于驱动所述上桥臂晶体管的开通和关断，所述第二驱动电路用于驱动所述下桥臂晶体管的开通和关断。

15、在一些实施例中，所述保护电路还包括：

16、电平转换芯片，所述控制电路的输出端通过所述电平转换芯片与所述第一驱动芯片、所述第二驱动电路连接。

17、在一些实施例中，所述第一驱动电路包括：第一驱动芯片和第一驱动电阻，所述第一驱动芯片的的输入端与所述电平转换芯片的输出端连接，所述第一驱动芯片的输出端与所述第一驱动电阻的一端连接，所述第一驱动电阻的另一端与所述上桥臂晶体管的基极连接；

18、所述第二驱动电路包括：第二驱动芯片和第二驱动电阻，所述第二驱动芯片的输入端与所述电平转换芯片的输出端连接，所述第二驱动芯片的输出端与所述第二驱动电阻的一端连接，所述第二驱动电阻的另一端与所述下桥臂晶体管的基极连接。

19、本申请实施例提供一种变流器，包括：功率模块和上述任一项所述的保护电路。

20、本申请提供的一种保护电路及变流器，通过设置：继电器、三级管和上拉电阻，继电器的线圈的一端与功率器件中下桥臂晶体管的基极连接，线圈的另一端与下桥臂晶体管的发射极连接，继电器的动触点与所述上拉电阻、三极管的基极连接，继电器的静触点与所述三极管的集电极、功率器件中上桥臂晶体管的发射极连接，三极管的发射极与所述上桥臂晶体管的基极连接，能够在程序异常(同时给上下桥臂晶体管发出导通信号)时，将上下桥臂的晶体管进行互锁，从而避免了上下管同时导通。

技术特征：

1.一种保护电路，其特征在于，包括：继电器、三级管和上拉电阻，所述继电器的线圈的一端与功率器件中下桥臂晶体管的基极连接，所述线圈的另一端与所述下桥臂晶体管的发射极连接，所述继电器的动触点与所述上拉电阻、三极管的基极连接，所述继电器的静触点与所述三极管的集电极、所述功率器件中上桥臂晶体管的发射极连接，所述三极管的发射极与所述上桥臂晶体管的基极连接。

2.根据权利要求1所述的保护电路，其特征在于，所述保护电路还包括：

3.根据权利要求2所述的保护电路，其特征在于，所述采样电路包括：运算放大器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第一电容和第二电容，所述第一电阻的一端连接所述三极管的发射极，所述第一电阻的另一端与所述运算放大器的第一输入端、第三电阻的一端、第一电容的一端连接，所述第二电阻的一端连接所述三极管的集电极，所述第二电阻的另一端连接所述运算放大器的第二输入端、第四电阻的一端连接，所述运算放大器的输出端与所述第一电容的另一端、第三电阻的另一端、第五电阻的一端连接，所述第五电阻的另一端与所述控制电路、第二电容的一端连接，所述第二电容的另一端与所述第四电阻的另一端接地。

4.根据权利要求2所述的保护电路，其特征在于，所述保护电路还包括：

5.根据权利要求4所述的保护电路，其特征在于，所述报警电路包括：

6.根据权利要求2所述的保护电路，其特征在于，所述保护电路还包括：

7.根据权利要求2所述的保护电路，其特征在于，所述保护电路还包括：

8.根据权利要求7所述的保护电路，其特征在于，所述保护电路还包括：

9.根据权利要求8所述的保护电路，其特征在于，所述第一驱动电路包括：第一驱动芯片和第一驱动电阻，所述第一驱动芯片的输入端与所述电平转换芯片的输出端连接，所述第一驱动芯片的输出端与所述第一驱动电阻的一端连接，所述第一驱动电阻的另一端与所述上桥臂晶体管的基极连接；

10.一种变流器，其特征在于，包括：功率模块和权利要求1至9中任一项所述的保护电路。

技术总结
本申请提供的一种保护电路及变流器，通过设置：继电器、三级管和上拉电阻，继电器的线圈的一端与功率器件中下桥臂晶体管的基极连接，线圈的另一端与下桥臂晶体管的发射极连接，继电器的动触点与所述上拉电阻、三极管的基极连接，继电器的静触点与所述三极管的集电极、功率器件中上桥臂晶体管的发射极连接，三极管的发射极与所述上桥臂晶体管的基极连接，能够在程序异常(同时给上下桥臂晶体管发出导通信号)时，将上下桥臂的晶体管进行互锁，从而避免了上下管同时导通。

技术研发人员：卢妮,黄猛,贝帆
受保护的技术使用者：珠海格力电器股份有限公司
技术研发日：20230524
技术公布日：2024/1/15