CN218678832U - 一种桥式电路防直通保护电路 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种桥式电路防直通保护电路，基于桥式电路，其特征在于：包括测量电阻器R1和比较单元；测量电阻器R1串联在桥式电路中，用于采集测量电压Uf，比较单元将比较测量电压Uf和内设的参考电压进行比较，比较单元的输出端电连接到后级驱动电路，通过后级驱动电路控制桥式电路中MOS管的导通与截止。本申请具有保护桥式电路桥臂的效果。
Description
技术领域
本申请涉及桥式电路的领域，尤其是涉及一种桥式电路防直通保护电路。
背景技术
在电力电子的各种应用场合中，桥式电路应用的范围非常广泛。
参照图1，一种典型桥式电路，包括MOS管Q1、MOS管Q2和电容器CE1。电容器CE1的负极接地，电容器CE1的正极电连接至MOS管Q1的漏极，MOS管Q1的源极电连接至MOS管Q2的漏极，MOS管Q2的源极接地。其中MOS管Q1源极和MOS管Q2漏极之间的连接点为输出端，连接至后级电路。MOS管Q1和MOS管Q2的栅极为桥式电路的输入端，电容器CE1为直流母线所电连接的电容器。典型桥式电路利用两个MOS管的交替导通，得到脉冲电压信号。
然而现有的桥式电路存在以下问题：在特殊情况下出现过流或者桥臂直通的情况下，极容易导致桥臂中MOS管Q1和MOS管Q2同时导通，从而导致桥臂损坏，进而影响整个系统的可靠性。
实用新型内容
为了保护桥式电路中的桥臂，本申请提供一种桥式电路防直通保护电路。
本申请提供的一种桥式电路防直通保护电路采用如下的技术方案：
一种桥式电路防直通保护电路，基于桥式电路，其特征在于：包括测量电阻器R1和比较单元；所述测量电阻器R1串联在所述桥式电路中，用于采集得到测量电压Uf，所述比较单元用于接收所述测量电压Uf，所述比较单元用于将所述测量电压Uf和内设参考电压进行比较，所述比较单元的输出端电连接至后级驱动电路，所述后级驱动电路用于控制所述桥式电路的工作。
通过采用上述技术方案，利用串联在桥式电路中的测量电阻器R1，采集测量电压Uf；利用比较单元比较测量电压Uf和内设参考电压，判断桥式电路中桥臂的状况；利用后级驱动电路对桥式电路中桥臂进行调整。比如，正常工作时，测量电压Uf小于参考电压；当桥式电路中出现过流或者桥臂直通时，测量电压Uf大于参考电压，此时后级驱动电路接收到异常的比较单元输出电压，从而控制关闭桥式电路中的所有MOS管，以保护桥臂。
作为优选，所述桥式电路包括MOS管Q1、MOS管Q2和电容器CE1；所述电容器CE1的负极接地，所述电容器CE1的正极电连接至所述MOS管Q1的漏极，所述MOS管Q1的源极电连接至所述MOS管Q2的漏极，所述MOS管Q2的源极接地；所述MOS管Q1和所述MOS管Q2的栅极为所述桥式电路的输入端。
通过采用上述技术方案，利用桥式电路中的两个MOS管交替导通，得到脉冲电压信号。
作为优选，所述MOS管Q2的源极和接地端之间串联所述测量电阻器R1。
通过采用上述技术方案，能够最大限度地避免测量电阻器R1对桥式电路的工作造成影响，同时能够简单地实现操作，更容易采集测量电阻器R1两端的电压。
作为优选，所述比较单元包括比较器U1A和参考电源Vref，所述比较单元包括比较器U1A，所述测量电压Uf电连接至所述比较器U1A的正相输入端，所述比较器U1A的反相输入端电连接至内设的参考电源Vref的电源端，所述比较器U1A的输出端电连接至所述后级驱动电路。
通过采用上述技术方案，参考电源Vref的电源电压作为参考电压Uref，将测量电压Uf和参考电压Uref通过比较器U1A进行比较，以判断桥式电路内MOS管Q1和MOS管Q2的工作状态。若比较单元输出为低电平，则说明MOS管Q1和MOS管Q2工作正常；若比较单元输出为高电平，则说明MOS管Q1和MOS管Q2出现异常，此时后级驱动电路控制关闭MOS管Q1和MOS管Q2，实现对MOS管Q1和MOS管Q2的保护。
作为优选，所述比较单元还包括分压电阻器R2和分压电阻器R3；所述分压电阻器R2的一端电连接至所述测量电阻器R1的非接地端，所述分压电阻器R2的另一端电连接至所述比较器U1A的正相输入端；所述分压电阻器R3的一端电连接至所述比较器U1A的正相输入端，所述分压电阻器R3的另一端接地。
通过采用上述技术方案，将所采集的测量电压Uf进行分压处理，以得到适合电连接至比较器U1A的电压值。
作为优选，所述比较单元还包括滤波电容器C1，所述滤波电容器C1的一端电连接至所述比较器U1A的正相输入端，所述滤波电容器C1的另一端接地。
通过采用上述技术方案，利用滤波电容器C1使比较单元的输入信号更加清晰稳定。
作为优选，所述比较单元还包括二极管D1，所述二极管D1的正极接地，所述二极管D1的负极电连接至所述比较器U1A的正相输入端。
通过采用上述技术方案，二极管D1可为负压钳位二极管，能够对输入电压作出限制，使比较器U1A的输入电压始终大于0V。
作为优选，所述比较单元还包括上拉电阻器R4和外接电源VCC，所述外接电源VCC的电源端电连接至所述上拉电阻器R4的一端，所述上拉电阻器R4的另一端电连接至所述比较器U1A的输出端。
通过采用上述技术方案，上拉电阻器R4保证了比较单元能够输出符合要求的高电平。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：利用测量电阻器R1采集桥式电路的测量电压Uf，并电连接至比较单元。比较单元对所采集的测量电压Uf进行分压处理，将处理后的电压同参考电压Uref进行比较。
附图说明
图1是典型桥式电路；
图2是增加测量电阻器R1的桥式电路；
图3是比较单元的电路。
具体实施方式
以下结合附图1-3对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开一种桥式电路防直通保护电路。
参照图1，一种典型桥式电路，包括MOS管Q1、MOS管Q2和电容器CE1。电容器CE1的负极接地，电容器CE1的正极电连接至MOS管Q1的漏极，MOS管Q1的源极电连接至MOS管Q2的漏极，MOS管Q2的源极接地。其中MOS管Q1源极和MOS管Q2漏极之间的连接点为输出端，连接至后级电路。MOS管Q1和MOS管Q2的栅极为桥式电路的输入端，电容器CE1为直流母线所电连接的电容器。典型桥式电路利用两个MOS管的交替导通，得到脉冲电压信号。
参照图2和图3，一种桥式电路防直通保护电路包括测量电阻器R1和比较单元。测量电阻器R1串联在现有桥式电路中，以采集获得测量电压Uf。比较单元中通过将测量电压Uf和内设的参考电压进行比较，再将比较后的输出电连接至后级驱动电路，从而控制MOS管Q1和MOS管Q2的导通和关闭。
测量电阻器R1串联在MOS管Q2的源极和接地端之间。测量电阻器R1所串联的位置能够最大限度地避免对原桥式电路造成影响，同时具有易操作性，更容易采集测量电阻器R1两端的电压。测量电压Uf为测量电阻器R1两端的电压。
比较单元包括分压电阻器R2、分压电阻器R3、滤波电容器C1、二极管D1、比较器U1A、上拉电阻器R4、外接电源VCC和参考电源Vref。分压电阻器R2的一端电连接至测量电阻器R1的非接地端，分压电阻器R2的另一端电连接至比较器U1A的正相输入端。分压电阻器R3的一端电连接至比较器U1A的正相输入端，分压电阻器R3的另一端接地。参考电源Vref的电源端电连接至比较器U1A的反相输入端。比较器U1A输出端的输出信号Uout电连接至后级驱动电路，从而控制MOS管的导通和关闭。测量电压Uf经过分压电阻器R2和分压电阻器R3分压后，得到合适的输入电压值Uin，通过比较器U1A将参考电源Vref的电压值Uref和输入电压值Uin进行比较。此时的参考电压Uref作为比较单元的保护电压值。若Uin<Uref，则比较器U1A输出低电平，说明此时测量电压值正常，桥式电路正常工作；若Uin>Uref，则比较器U1A输出高电平，说明此时测量电压值高于正常值，此时需要通过后级驱动单元控制驱动MOS管Q1和MOS管Q2的关闭，从而起到保护MOS管Q1和MOS管Q2的作用。
滤波电容器C1的一端电连接至比较器U1A的正相输入端，滤波电容器C1的另一端接地，起到滤波稳压的作用。二极管D1的正极接地，二极管D1的负极电连接至比较器U1A的正相输入端，二极管D1为负压钳位二极管，能够对输入电压作出限制，使比较器U1A的输入电压始终大于0V。外接电源VCC的电源端电连接至上拉电阻器R4的一端，上拉电阻器R4的另一端电连接至比较器U1A的输出端，以保证比较单元能够输出符合要求的高电平。
本申请实施例一种桥式电路防直通保护电路的实施原理为：通过在现有的典型桥式电路中接入测量电阻器R1，得到可以用来和参考电压Uref比较的测量电压值Uf。通过比较器U1A比较得出比较结果，从而判断桥式电路是否正常工作的结果，并将输出结果输入到后级驱动电路，从而控制MOS管Q1和MOS管Q2的导通和截止。若比较器U1A输出的结果为高电平，则说明桥式电路工作异常，此时后级驱动电路关闭MOS管Q1和MOS管Q2，进而实现对MOS管Q1和MOS管Q2的保护，提高整个系统的可靠性。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种桥式电路防直通保护电路，基于桥式电路，其特征在于：包括测量电阻器R1和比较单元；所述测量电阻器R1串联在所述桥式电路中，用于采集得到测量电压Uf，所述比较单元用于接收所述测量电压Uf，所述比较单元用于将所述测量电压Uf和内设参考电压进行比较，所述比较单元的输出端电连接至后级驱动电路，所述后级驱动电路用于控制所述桥式电路的工作。
2.根据权利要求1所述的一种桥式电路防直通保护电路，其特征在于：所述桥式电路包括MOS管Q1、MOS管Q2和电容器CE1；所述电容器CE1的负极接地，所述电容器CE1的正极电连接至所述MOS管Q1的漏极，所述MOS管Q1的源极电连接至所述MOS管Q2的漏极，所述MOS管Q2的源极接地；所述MOS管Q1和所述MOS管Q2的栅极为所述桥式电路的输入端。
3.根据权利要求2所述的一种桥式电路防直通保护电路，其特征在于：所述MOS管Q2的源极和接地端之间串联所述测量电阻器R1。
4.根据权利要求3所述的一种桥式电路防直通保护电路，其特征在于：所述比较单元包括比较器U1A，所述测量电压Uf电连接至所述比较器U1A的正相输入端，所述比较器U1A的反相输入端电连接至内设的参考电源Vref的电源端，所述比较器U1A的输出端电连接至所述后级驱动电路。
5.根据权利要求4所述的一种桥式电路防直通保护电路，其特征在于：所述比较单元还包括分压电阻器R2和分压电阻器R3；所述分压电阻器R2的一端电连接至所述测量电阻器R1的非接地端，所述分压电阻器R2的另一端电连接至所述比较器U1A的正相输入端；所述分压电阻器R3的一端电连接至所述比较器U1A的正相输入端，所述分压电阻器R3的另一端接地。
6.根据权利要求5所述的一种桥式电路防直通保护电路，其特征在于：所述比较单元还包括滤波电容器C1，所述滤波电容器C1的一端电连接至所述比较器U1A的正相输入端，所述滤波电容器C1的另一端接地。
7.根据权利要求5所述的一种桥式电路防直通保护电路，其特征在于：所述比较单元还包括二极管D1，所述二极管D1的正极接地，所述二极管D1的负极电连接至所述比较器U1A的正相输入端。
8.根据权利要求5所述的一种桥式电路防直通保护电路，其特征在于：所述比较单元还包括上拉电阻器R4和外接电源VCC，所述外接电源VCC的电源端电连接至所述上拉电阻器R4的一端，所述上拉电阻器R4的另一端电连接至所述比较器U1A的输出端。
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