一种短路保护电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种保护电路，具体是一种短路保护电路。
【背景技术】
[0002]由于电力变换装置均工作在大功率环境中，过流和短路是不可避免的，为了确保电力变换装置安全可靠地工作，有效的电流保护设计是必须的，现代电力变换装置均采用大功率半导体开关器件，其所能承受的电流过载能力相对于旋转变流装置要低得多，如IGBT—般只能承受几十个μ s甚至几个μ s的过载电流，一旦短路发生就要求保护电路能在尽可能短的时间内关断开关器件，切断短路电流，使开关器件不致于因过流而损坏。但是，在短路情况下迅速关断开关器件，将导致负载电流下降过快而产生过大的di/dt，由于引线电感和漏感的存在，过大的di/dt将产生很高的过电压，而使开关器件面临过压击穿的危险。对于IGBT，过高的电压又可能导致器件内部产生擎住效应失控而损坏器件。因此，必须综合考虑和设计电力变换装置短路保护，以确保电流保护的有效性。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的在于提供一种软关断的短路保护电路，以解决上述【背景技术】中提出的问题。
[0004]为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案:
[0005]一种短路保护电路，包括变压器T、整流桥Q、二极管D3、二极管D4、电位器RP1、比较器Ul和比较器U2，所述变压器T线圈LI串接在IGBT的集电极电路中，变压器T线圈L2两端分别连接整流桥Q引脚I和整流桥Q引脚3，整流桥Q引脚2分别连接二极管D3正极、电容Cl、电阻R2和电阻R3，二极管D3负极连接接地二极管D4负极，所述整流桥Q引脚4分别连接电容Cl另一端、电阻R2另一端、电容C2、电位器RPl、电位器RPl滑片、二极管D2正极、比较器Ul接地端、电容C3和比较器U2接地端并接地，电容C2另一端分别连接电阻R3另一端、电位器RPl另一端和比较器Ul同相端，比较器Ul反相端分别连接二极管D2负极、电阻R4、电阻R5和比较器U2反相端，电阻R4另一端分别连接电阻R6、比较器U2电源端、比较器Ul电源端和电源VCC，电阻R6另一端分别连接比较器Ul输出端和电阻R1，电阻Rl另一端分别连接二极管Dl负极、电容C3另一端、比较器U2同相端和电阻R7，二极管Dl正极连接电阻R5另一端，所述电阻R7另一端分别连接比较器U2输出端和电阻R8，电阻R8另一端连接IGBT驱动模块。
[0006]作为本实用新型进一步的方案:所述比较器Ul和比较器U2均采用LM339。
[0007]作为本实用新型进一步的方案:所述二极管D2和二极管D4均为稳压二极管。
[0008]作为本实用新型再进一步的方案:所述IGBT驱动模块采用芯片EXB841。
[0009]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:本实用新型短路保护电路能够在短路时对IGBT管实现软关断，安全性高，电路结构简单，非常适合推广使用。
【附图说明】
[0010]图1为短路保护电路的电路图。
【具体实施方式】
[0011 ] 下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
[0012]请参阅图1，本实用新型实施例中，一种短路保护电路，包括变压器T、整流桥Q、二极管D3、二极管D4、电位器RPl、比较器Ul和比较器U2，变压器T线圈LI串接在IGBT的集电极电路中，变压器T线圈L2两端分别连接整流桥Q引脚I和整流桥Q引脚3，整流桥Q引脚2分别连接二极管D3正极、电容Cl、电阻R2和电阻R3，二极管D3负极连接接地二极管D4负极，整流桥Q引脚4分别连接电容Cl另一端、电阻R2另一端、电容C2、电位器RPl、电位器RPl滑片、二极管D2正极、比较器Ul接地端、电容C3和比较器U2接地端并接地，电容C2另一端分别连接电阻R3另一端、电位器RPl另一端和比较器Ul同相端，比较器Ul反相端分别连接二极管D2负极、电阻R4、电阻R5和比较器U2反相端，电阻R4另一端分别连接电阻R6、比较器U2电源端、比较器Ul电源端和电源VCC，电阻R6另一端分别连接比较器Ul输出端和电阻R1，电阻Rl另一端分别连接二极管Dl负极、电容C3另一端、比较器U2同相端和电阻R7，二极管Dl正极连接电阻R5另一端，电阻R7另一端分别连接比较器U2输出端和电阻R8，电阻R8另一端连接IGBT驱动模块。
[0013]比较器Ul和比较器U2均采用LM339。
[0014]二极管D2和二极管D4均为稳压二极管。
[0015]IGBT驱动模块采用芯片EXB841。
[0016]本实用新型的工作原理是:请参阅图1，变压器T线圈LI串接在IGBT的集电极电路中，变压器T线圈L2感应的过流信号经整流后送至比较器Ul同相端，与反相端的基准电压Vref进行比较，比较器Ul输出Vl至具有正反馈的比较器U2同相端，由比较器U2的输出端经电阻R8输出，不过流时，比较器Ul同相输入端电压小于Vref，比较器Ul输出端输出低电平，经电阻Rl送到比较器U2同相端形成电压V2，因此时电压V2小于Vref，比较器U2输出为低电平，使IGBT驱动模块正常工作。当出现过流时，变压器T检测到的整流电压将升高，Vl大于Vref，Vl为高电平，由电阻Rl给电容C3充电，经一定的延时后，V2将大于Vref,比较器U2输出高电平，芯片EXB841保护电路工作，使IGBT降栅压软关断。IGBT关闭后，变压器T线圈LI无电流流过，使Vl又小于Vref，电容C3经电阻Rl放电，当V2小于Vref时，比较器U2输出低电平，电路重新进入工作状态。如果过流继续存在，保护电路又恢复到原来的限流保护工作状态，反复循环使EXB841的输出驱动波形处于间隔输出状态，使IGBT管输出电流有效值减小，达到保护IGBT管的目的。
[0017]对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
[0018]此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
【主权项】
1.一种短路保护电路，包括变压器T、整流桥Q、二极管D3、二极管D4、电位器RPl、比较器Ul和比较器U2，其特征在于，所述变压器T线圈LI串接在IGBT的集电极电路中，变压器T线圈L2两端分别连接整流桥Q引脚I和整流桥Q引脚3，整流桥Q引脚2分别连接二极管D3正极、电容Cl、电阻R2和电阻R3，二极管D3负极连接接地二极管D4负极，所述整流桥Q引脚4分别连接电容Cl另一端、电阻R2另一端、电容C2、电位器RPl、电位器RPl滑片、二极管D2正极、比较器Ul接地端、电容C3和比较器U2接地端并接地，电容C2另一端分别连接电阻R3另一端、电位器RPl另一端和比较器Ul同相端，比较器Ul反相端分别连接二极管D2负极、电阻R4、电阻R5和比较器U2反相端，电阻R4另一端分别连接电阻R6、比较器U2电源端、比较器Ul电源端和电源VCC，电阻R6另一端分别连接比较器Ul输出端和电阻Rl，电阻Rl另一端分别连接二极管Dl负极、电容C3另一端、比较器U2同相端和电阻R7，二极管Dl正极连接电阻R5另一端，所述电阻R7另一端分别连接比较器U2输出端和电阻R8电阻R8另一端连接IGBT驱动模块。2.根据权利要求1所述的短路保护电路，其特征在于，所述比较器Ul和比较器U2均采用 LM339。3.根据权利要求1所述的短路保护电路，其特征在于，所述二极管D2和二极管D4均为稳压二极管。4.根据权利要求1所述的短路保护电路，其特征在于，所述IGBT驱动模块采用芯片EXB841。
【专利摘要】本实用新型公开了一种短路保护电路，包括变压器T、整流桥Q、二极管D3、二极管D4、电位器RP1、比较器U1和比较器U2，变压器T线圈L1串接在IGBT的集电极电路中，变压器T线圈L2两端分别连接整流桥Q引脚1和整流桥Q引脚3，整流桥Q引脚2分别连接二极管D3正极、电容C1、电阻R2和电阻R3。本实用新型短路保护电路能够在短路时对IGBT管实现软关断，安全性高，电路结构简单，非常适合推广使用。
【IPC分类】H02H7/20
【公开号】CN204651910
【申请号】CN201520411900
【发明人】林森
【申请人】林森
【公开日】2015年9月16日
【申请日】2015年6月15日