本實用新型專利技術(shù)公開了一種雙電流保護功能電源，包括輸入起動電流檢測電路（1）、額定工作電流檢測電路（2）、電流邏輯判斷電路（3）、開關(guān)管驅(qū)動電路（4）。其特征在于：輸入起動電流檢測電路（1）和額定工作電流檢測電路（2）并聯(lián)工作，利用輸入起動電流檢測電路（1）響應(yīng)速度快，設(shè)置的檢測電流峰值高，額定工作電流檢測電路（2）響應(yīng)速度慢，設(shè)置的檢測電流值低的特點，有效區(qū)分在電源的啟動中、正常工作或負載過載短路等情況下出現(xiàn)的過電流現(xiàn)象。電流取樣信號轉(zhuǎn)換成的邏輯判斷信號輸出給電流邏輯判斷電路（3），電流邏輯判斷電路（3）綜合判斷給出相應(yīng)的信號輸出給開關(guān)管驅(qū)動電路（4）或完全鎖存，開關(guān)管驅(qū)動電路（4）控制電源主回路開關(guān)管的開通與關(guān)斷，電流邏輯判斷電路（3）若給出完全鎖存信號，則完全關(guān)閉電源工作。這種雙電流保護功能電源能及時、有效而又不紊亂地保護多種情況下出現(xiàn)的開關(guān)管工作中的過電流現(xiàn)象。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本技術(shù)涉及一種電源，尤其涉及一種具備雙重電流保護功能的電機起動電源。
技術(shù)介紹
隨著電源技術(shù)的發(fā)展，采用PWM調(diào)制解調(diào)器驅(qū)動MOS管或IGBT工作的電源越來越普遍，這種利用MOS管或IGBT作為開關(guān)管的電源相對于傳統(tǒng)工頻電源來講，具備功率密度高，體積小的優(yōu)點，但相對于傳統(tǒng)工頻電源來講，其MOS管或IGBT抗沖擊能力比較弱，特別是在負載為直流電動機的情況下，電動機起動電流一般是其額定工作電流的三至五倍，并且在實際應(yīng)用中，電機出現(xiàn)堵轉(zhuǎn)或負載損壞而造成電源輸出短路的情況也時有發(fā)生，這些情況下開關(guān)管的工作電流很大，極易造成MOS管或IGBT損壞而使整臺電源永久性損壞。市場常見的電源在使用過程，存在以下弊端:(I)電源在工作過程中保護的速度不夠快而導(dǎo)致電源永久性損壞。MOS管、IGBT管、功率二極管等半導(dǎo)體材料的工作頻率都比較高，很多保護響應(yīng)不及時就造成了這些半導(dǎo)體器件永久性損壞；(2)不能明確區(qū)別起動電流、額定工作電流、短路電流，極易造成保護紊亂，使負載不能正常工作、誤保護或造成電源的損壞。
技術(shù)實現(xiàn)思路
針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本技術(shù)提出了一種能明確判別起動電流、額定工作電流、負載短路電流的高速保護電路，非常有效地防止了 MOS管或IGBT受沖擊損壞而造成電源的損壞。本技術(shù)通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)上述目的:本技術(shù)所述的雙電流保護功能電源包括輸入起動電流檢測電路、額定工作電流檢測電路、電流邏輯判斷電路、開關(guān)管驅(qū)動電路。其特征在于:輸入起動電流檢測電路和額定工作電流檢測電路并聯(lián)工作，將電流取樣信號轉(zhuǎn)換成邏輯判斷信號輸出給電流邏輯判斷電路，電流邏輯判斷電路綜合判斷給出相應(yīng)的信號輸出給開關(guān)管驅(qū)動電路或完全鎖存，開關(guān)管驅(qū)動電路控制電源主回路開關(guān)管的開通與關(guān)斷，電流邏輯判斷電路若給出完全鎖存信號，則完全關(guān)閉電源工作。上述的輸入起動電流檢測電路中，開關(guān)管工作電流被轉(zhuǎn)換成的電壓脈沖信號經(jīng)電阻進入比較器同相輸入端。經(jīng)電阻、電位器分壓產(chǎn)生的基準電壓再經(jīng)電阻進入比較器的反向輸入端，比較器同相輸入端的信號大于反向輸入端設(shè)定的基準值時，比較器的輸出產(chǎn)生高電平，給出邏輯判斷信號。改變電位器的阻值可以改變比較器反向輸入端的基準電壓，實際上就是設(shè)定不同的起動電流保護值。上述的額定工作電流檢測電路中，開關(guān)管工作電流轉(zhuǎn)換成的電壓脈沖信號經(jīng)濾波電容、電阻進入比較器同相輸入端。經(jīng)電阻、電位器分壓產(chǎn)生的基準電壓再經(jīng)電阻進入比較器的反向輸入端。比較器同相輸入端的信號大于反向輸入端時，比較器的輸出產(chǎn)生高電平，給出邏輯判斷信號。改變電位器的阻值可以改變比較器反向輸入端的基準電壓，實際上就是設(shè)定不同的額定保護電流值。輸入起動電流檢測電路中比較器的輸出信號與額定工作電流檢測電路中比較器的輸出信號經(jīng)二極管并聯(lián)組成與運算，輸出電流邏輯判斷信號。上述電流邏輯判斷電路中，電流邏輯判斷信號輸入由單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器CD4098、電阻、電容組成的脈寬調(diào)制電路中，電流邏輯判斷信號經(jīng)不同的脈寬調(diào)制后，輸出瞬時關(guān)斷信號和鎖存記憶信號。瞬時關(guān)斷信號和鎖存記憶信號同時輸入給同步計數(shù)器CC40161，由CC40161記錄在鎖存記憶信號發(fā)生的這段時間內(nèi)，發(fā)生瞬時關(guān)斷電源驅(qū)動信號的脈沖次數(shù)，即電源瞬時保護的次數(shù)。CC40161第14、13、12、11腳分別對應(yīng)在鎖存記憶信號發(fā)生的這段時間內(nèi)記錄了 1、2、4、8次瞬時保護，選擇其中一個端口的輸出信號可作為永久關(guān)斷信號，徹底關(guān)斷開關(guān)管的驅(qū)動信號或電源的輸入。上述的開關(guān)管驅(qū)動電路中，TL494是一種固定頻率的脈寬調(diào)制集成電路芯片，工作頻率通過外部電阻和電容進行調(diào)節(jié)。瞬時關(guān)斷信號一方面通過二極管直接送入TL494第4腳的死區(qū)比較器，直接關(guān)斷TL494的輸出，開關(guān)管的驅(qū)動信號就沒有了，實現(xiàn)了瞬間關(guān)斷，保護開關(guān)管不受損傷。瞬時關(guān)斷信號另一方面通過二極管，電阻給電容充電，然后送入TL494第4腳的死區(qū)比較器。電容有儲能作用，瞬時關(guān)斷信號消除后，充滿的電容上的電量釋放需要經(jīng)過一段時間后才能放電完畢，本專利技術(shù)利用電容的緩慢放電實現(xiàn)TL494第4腳的電壓由高電平緩慢跌落至低電平，實現(xiàn)電源被瞬間關(guān)斷保護后的軟起動。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本技術(shù)的有益效果是:( I)通過額定工作電流檢測電路檢測開關(guān)管上的工作電流，額定工作電流檢測電路設(shè)定的檢測電流值較小，但響應(yīng)速度慢，這樣能有效的避開電源帶感性負載時開機沖擊電流大的問題，又能對長期超過電源額定工作的電流進行檢測，防止電源長期工作在超負荷的狀態(tài)下導(dǎo)致電源發(fā)熱而損壞；(2)通過輸入起動電流檢測電路，設(shè)置了較大的電流保護值，但保護響應(yīng)速度又很快的檢測方式，即允許開關(guān)管在很短的時間內(nèi)能承受較大的開機電流沖擊，又能在沖擊電流太大而超過了開關(guān)管能承受的最大電流時，快速有效地保護開關(guān)管不受這種大電流的沖擊而損壞；(3)通過電流邏輯判斷電路，對于感性負載起動時的沖擊電流，對于感性負載起動后發(fā)生的超過額定工作狀態(tài)的電流，電流邏輯判斷電路都能給出瞬時保護信號對開關(guān)管進行快速保護，這兩種過流現(xiàn)象消除后，電源又恢復(fù)正常工作狀；但對于頻繁或持續(xù)出現(xiàn)開關(guān)管過電流現(xiàn)象時，說明負載或電源發(fā)生了不可恢復(fù)的故障，電流邏輯判斷電路在給出的鎖存記憶信號發(fā)生的這段時間內(nèi)，根據(jù)記錄到電源瞬間保護的次數(shù)，給出信號切斷電源輸入或永久性關(guān)斷開關(guān)管驅(qū)動信號，使電源處于完全關(guān)斷的狀態(tài)，防止電源遭到不可恢復(fù)的損傷。通過這兩種保護方式，即能對起動電流造成的沖擊，短時間的過載或短路進行有效的可恢復(fù)性地保護，又能對長期過載或短路的情況進行有效的不可恢復(fù)性的保護；(4)通過開關(guān)管驅(qū)動電路，實現(xiàn)開機軟起動，瞬時保護，瞬時保護后的軟起動相結(jié)合的方式，使開關(guān)管在任何狀態(tài)下開通都是處于軟起動的狀態(tài)開通，有效果地防止了對開關(guān)管的沖擊，有效地防止了對負載的沖擊。【附圖說明】下面結(jié)合附圖和具體實施例對本專利技術(shù)作進一步詳細說明。附圖1是本技術(shù)的電路框架圖。附圖2是本技術(shù)的輸入起動電流檢測電路和額定工作電流檢測電路原理圖。附圖3是本技術(shù)的電流邏輯判斷電路原理圖。附圖4是本技術(shù)的開關(guān)管驅(qū)動電路原理圖。【具體實施方式】如圖1所示，本技術(shù)所述的雙電流保護功能電源由輸入起動電流檢測電路1、額定工作電流檢測電路2、電流邏輯判斷電路3、開關(guān)管驅(qū)動電路4組成。輸入起動電流檢測電路I和額定工作電流檢測電路2并聯(lián)工作，將電流取樣信號轉(zhuǎn)換成邏輯判斷信號輸出給電流邏輯判斷電路3，電流邏輯判斷電路3綜合判斷給出相應(yīng)的信號輸出給開關(guān)管驅(qū)動電路4或完全鎖存，開關(guān)管驅(qū)動電路4控制電源主回路開關(guān)管的開通與關(guān)斷，電流邏輯判斷電路3若給出完全鎖存信號，則完全關(guān)閉電源工作。如圖2所示，電流檢測信號經(jīng)電阻Rl輸入比較器IClA的同相輸入端，輔助電源電壓經(jīng)電阻R3、電位器RPl和電容Cl分壓濾波后，經(jīng)電阻R2輸入比較器IClA的反相輸入端，當IClA同相輸入端的檢測信號大于反相輸入端的基準信號時，比較器IClA輸出端為高電平，輔助電源經(jīng)電阻R4、R5和二極管Dl輸出邏輯判斷信號；電流檢測信號經(jīng)電阻R6、R7和電容C2組成的阻當前第1頁1 2 本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
一種雙電流保護功能電源，包括輸入起動電流檢測電路（1）、額定工作電流檢測電路（2）、電流邏輯判斷電路（3）、開關(guān)管驅(qū)動電路（4），其特征在于：輸入起動電流檢測電路（1）和額定工作電流檢測電路（2）并聯(lián)工作，將電流取樣信號轉(zhuǎn)換成邏輯判斷信號輸出給電流邏輯判斷電路（3），電流邏輯判斷電路（3）綜合判斷給出相應(yīng)的信號輸出給開關(guān)管驅(qū)動電路（4）或完全鎖存，開關(guān)管驅(qū)動電路（4）控制電源主回路開關(guān)管的開通與關(guān)斷，電流邏輯判斷電路（3）若給出完全鎖存信號，則完全關(guān)閉電源工作。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王成，
申請(專利權(quán))人：成都歐安電氣有限公司，
類型：新型
國別省市：四川;51
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