专利名称:一种不间断电源控制信号互锁保护电路的利记博彩app
技术领域:
本实用新型涉及电源技术领域,特别是涉及一种不间断电源PWM控制信号是否为 互锁信号的保护电路。
背景技术:
在UPS (Uninterruptible Power Supply不间断电源)、逆变器、变频器的主电路 中,变换器桥臂中的两个IGBTansulated Gate Bipolar ^Transistor绝缘栅双极性晶体 管)单元,其PWM信号目前基本都是由DSP/MCU等直接发出,DSP可能会因芯片工作电源的 不稳定或干扰等因素,导致程式软件运行错误或紊乱、控制信号错发等隐患存在,造成桥臂 中的两个IGBT同时导通,从而导致此桥臂将母线短路,形成很大的短路电流,造成IGBT炸 毁,机器损坏。为避免因控制的错误导致IGBT直通炸毁,桥臂驱动控制的互锁就显得非常 重要。目前防止IGBT上下桥臂直通的保护多采用是检测IGBT的电流或管压降等方式为 手段,尽管针对IGBT的各种保护措施很多,但很少对DSP等控制芯片发出的控制信号受影 响导致控制信号错误等有所关注,很多时候仍旧无法彻底避免变换器发生桥臂直通的可能 性。
实用新型内容本实用新型的目的在于避免现有技术中的控制信号的不足之处而提供一种不间 断电源控制信号互锁保护电路,保护IGBT等不因信号的误发而导致IGBT损坏。本实用新型的目的通过以下技术措施实现。包括PWM信号检波电路、互锁信号判断电路和PWM驱动信号封锁电路、故障信号消 失自恢复电路;所述PWM信号检波电路包括双输入与非门施密特触发器U9D、U9A、电阻R97、R99、 RlOl、R98、RlOO和R102 ;所述互锁信号判断电路包括触发器U9B、U9C、U10、二极管D13、电 阻R107 ;PWM驱动信号封锁电路包括D14、三极管Q10、电阻R108 ;所述故障信号消失自恢复 电路包括双输入与非门施密特触发器U8A、U8C和U8D、电阻R103、UlO ;R97、R99 和 RlOl 并联,R97、R99 和 RlOl 的一个公共端接+ 12V, R97、R99 和 RlOl 的另一个公共端接控制芯片送出的上桥臂信号INV. PWM2+和U9D的输入端,U9D的输出端 接U9B的一个输入端和U8C的输入端;R98、RlOO 和 R102 并联,R98、RlOO 和 R102 的一个公共端接+ 12V, R98、RlOO 和 R102的另一个公共端接控制芯片送出的下桥臂信号INV. PWM2-和U9A的输入端,U9A的输 出端接U9B的另一个输入端和U8D的输入端;U9B的输出端接U9C的输入端,U9C的输出端 接D13的正极,D13的负极接UlO的RESET端和R107的一端;U8C的输出端和U8D的输出端分别接U8A的两个输入端,U8A的输出端接R103的 一端,R103的另一端接UlO的CLK端;[0011]R107的另一端接电路电压参考点GND ;UlO的SET端接电路电压参考点GND,UlO 的 g端接D14的正极,D14的负极接
R108的一端,R108的另一端接QlO的基极,QlO的发射极接GND。U9A、U9B、U9C、U9D、U8A、U8C、U8D 为 14093。UlO 为 CD4013。D13 和 D14 为 1N4148WSM。QlO 为 4401SM。本实用新型对IGBT上下桥臂控制信号的是否互锁进行监测,因某种因素导致控 制信号错误,出现上下桥臂存在共同导通的逻辑时,立即封锁驱动信号,防止IGBT出现上 下直通,短路保护不及时而损坏IGBT,达到对IGBT桥臂直通时实现超前的监测和保护,可 靠的解决了 IGBT控制信号同为高时,IGBT上下桥臂出现共同导通的可能,并且实现逐波监 测和故障消除后的自动复位功能,保证不会因为控制信号的误动作而导致IGBT损坏,且不 会影响信号恢复正常时的逻辑工作状态,无需人为的重新关机或复位。
利用附图对本实用新型做进一步说明,但附图中的内容不构成对本实用新型的任 何限制。图1是本实用新型的一个实施例的电路图。
具体实施方式
结合以下实施例对本实用新型作进一步说明。本实用新型的不间断电源控制信号互锁保护电路的一个实施例如图1所示,包括 复位电路、互锁电路和恢复电路;所述PWM信号检波电路包括双输入与非门施密特触发器U9D、U9A、电阻R97、R99、 RlOl、R98、RlOO和R102 ;所述互锁信号判断电路包括触发器U9B、U9C、U10、二极管D13、电 阻R107 ;PWM驱动信号封锁电路包括D14、三极管Q10、电阻R108 ;所述故障信号消失自恢复 电路包括双输入与非门施密特触发器U8A、U8C和U8D、电阻R103、UlO ;R97、R99 和 RlOl 并联,R97、R99 和 RlOl 的一个公共端接+ 12V, R97、R99 和 RlOl 的另一个公共端接控制芯片送出的上桥臂信号INV. PWM2+和U9D的输入端,U9D的输出端 接U9B的一个输入端和U8C的输入端;R98、RlOO 和 R102 并联,R98、RlOO 和 R102 的一个公共端接+ 12V, R98、RlOO 和 R102的另一个公共端接控制芯片送出的下桥臂信号INV. PWM2-和U9A的输入端,U9A的输 出端接U9B的另一个输入端和U8D的输入端;U9B的输出端接U9C的输入端,U9C的输出端 接D13的正极,D13的负极接UlO的RESET端和R107的一端;U8C的输出端和U8D的输出端分别接U8A的两个输入端,U8A的输出端接R103的 一端,R103的另一端接UlO的CLK端;R107的另一端接电路电压参考点GND ;UlO的SET端接电路电压参考点GND,UlO 的β端接D14的正极,D14的负极接R108的一端,R108的另一端接QlO的基极,QlO的发射极接GND。U9A、U9B、U9C、U9D、U8A、U8C、U8D 为 14093。UlO 为 CD4013。D13 和 D14 为 1N4148WSM。QlO 为 4401SM。本实用新型的工作原理如图1,由控制芯片IC送出的上下桥臂信号INV. PWM2+和 INV. PWM2-分别到双输入与非门施密特触发器4093元件U9:D、U9:A,经反相放大后输出 P丽2+和P丽2-的上下桥臂驱动信号,P丽2+和P丽2-为高电平时,对应的IGBT上下桥臂 导通,P丽2+和P丽2-为低电平时,对应的IGBT上下桥臂关断。PWM2+和PWM2-被引入至 U9:B、U9:C,最终输入至D触发器4013的RESET端,4013接成D触发器模式。当出现上下桥
臂控制信号均为高电平的错误信号时,4013的R端为高电平,4013复位,g端输出高电平,
QlO导通。输出PWM20FF低电平信号强行关闭PWM驱动信号,IGBT不导通。当控制信号恢
复正常时,若不对复位的4013重新触发,4013的g端将一直输出高电平,PWM信号将始终被
钳位,无法正常工作,IGBT无信号触发驱动,IGBT被强行关闭。而包括U8C、U8D、U8A的恢 复电路则实现故障消除后的恢复电路,一旦控制信号恢复正常,U8A将由低电平翻转为高电 平,利用翻转时的上升沿触发4013的CLK时钟输入端,g恢复为低电平,PWM控制信号封锁
解除,IGBT组成的逆变器正常工作,从而实现对PWM控制信号的逐波检测,保证IGBT的正
常工作。最后应当说明的是,以上实施例仅用于说明本实用新型的技术方案而非对本实用 新型保护范围的限制,尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细说明,本领域的普通技 术人员应当理解,可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本实用 新型技术方案的实质和范围。
权利要求1.一种不间断电源控制信号互锁保护电路,其特征在于包括PWM信号检波电路、互锁 信号判断电路和PWM驱动信号封锁电路、故障信号消失自恢复电路;所述?丽信号检波电路包括双输入与非门施密特触发器冊0、冊4、电阻1 97、1 99、1 101、 R98、RlOO和R102 ;所述互锁信号判断电路包括触发器U9B、U9C、U10、二极管D13、电阻 R107 ;PWM驱动信号封锁电路包括D14、三极管Q10、电阻R108 ;所述故障信号消失自恢复电 路包括双输入与非门施密特触发器U8A、U8C和U8D、电阻R103、UlO ;R97、R99 和 RlOl 并联,R97、R99 和 RlOl 的一个公共端接+ 12V,R97、R99 和 RlOl 的另 一个公共端接控制芯片送出的上桥臂PWM信号INV. PWM2+和U9D的输入端,U9D的输出端 接U9B的一个输入端和U8C的输入端;R98、RlOO 和 R102 并联,R98、RlOO 和 R102 的一个公共端接+ 12V, R98、RlOO 和 R102 的另一个公共端接控制芯片送出的下桥臂PWM信号INV. PWM2-和U9A的输入端,U9A的输 出端接U9B的另一个输入端和U8D的输入端;U9B的输出端接U9C的输入端,U9C的输出端 接D13的正极,D13的负极接UlO的RESET端和R107的一端;U8C的输出端和U8D的输出端分别接U8A的两个输入端,U8A的输出端接R103的一端, R103的另一端接UlO的CLK端;R107的另一端接电路电压参考点GND ;UlO的SET端接电路电压参考点GND,UlO的g端接D14的正极,D14的负极接R108的一端,R108的另一端接QlO的基极,QlO的发射极 接 GND。
2.根据权利要求1所述的不间断电源PWM控制信号互锁保护电路,其特征在于U9A、 U9B、U9C、U9D、U8A、U8C、U8D 为 4093。
3.根据权利要求1所述的不间断电源PWM控制信号互锁保护电路,其特征在于U10为 CD4013。
4.根据权利要求1所述的不间断电源控制信号互锁保护电路,其特征在于D13和D14 为 1N4148WSM。
5.根据权利要求1所述的不间断电源控制信号互锁保护电路,其特征在于Q10为 4401SM。
专利摘要一种不间断电源控制信号互锁保护电路,包括PWM信号检波电路、互锁信号判断电路和PWM驱动信号封锁电路、故障信号消失自恢复电路;本实用新型对IGBT上下桥臂控制信号的是否互锁进行监测,因某种因素导致控制信号错误,出现上下桥臂存在共同导通的逻辑时,立即封锁驱动信号,防止IGBT出现上下直通,短路保护不及时而损坏IGBT,达到对IGBT桥臂直通超前的保护监测,可靠的解决了IGBT控制信号同为高时,IGBT上下桥臂出现共同导通的可能,并且实现逐波监测和故障消除后的自动复位功能,保证不会因为控制信号的误动作而导致IGBT损坏,且不会影响信号恢复正常时的逻辑工作状态,无需人为的重新关机或复位。
文档编号H02H7/20GK201904613SQ201020683960
公开日2011年7月20日 申请日期2010年12月28日 优先权日2010年12月28日
发明者戴宝锋 申请人:易事特电力系统技术有限公司