CN103683244A - 固态功率控制器的功率回路驱动电路及限流方法 - Google Patents

固态功率控制器的功率回路驱动电路及限流方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103683244A
CN103683244A CN201310646071.4A CN201310646071A CN103683244A CN 103683244 A CN103683244 A CN 103683244A CN 201310646071 A CN201310646071 A CN 201310646071A CN 103683244 A CN103683244 A CN 103683244A
Authority
CN
China
Prior art keywords
pin
voltage
capacitor
resistance
state
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201310646071.4A
Other languages
English (en)
Inventor
王欢欢
张雅楠
刘贺男
黄政斌
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tianjin Aviation Mechanical and Electrical Co Ltd
Original Assignee
Tianjin Aviation Mechanical and Electrical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tianjin Aviation Mechanical and Electrical Co Ltd filed Critical Tianjin Aviation Mechanical and Electrical Co Ltd
Priority to CN201310646071.4A priority Critical patent/CN103683244A/zh
Publication of CN103683244A publication Critical patent/CN103683244A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Electronic Switches (AREA)

Abstract

本发明创造提供一种固态功率控制器的功率回路驱动电路，包括一驱动芯片，该驱动芯片设有接收控制信号的控制信号输入引脚、输出驱动信号的驱动输出引脚和状态指示引脚；所述状态指示引脚与COM引脚之间并联第二电容C22，该状态指示引脚串联第三电阻R32和第四电阻R33后接信号地；第四电阻R33两端并联有第三电容C32和第一稳压管V5；COM引脚接信号地；驱动信号输出引脚的输出分为两路，一路向外部电路输出驱动信号，另一路串联第二电阻R20和第一电阻R21后接信号地，第一电阻R21两端并联第四电容C24和第二稳压管V4。具有实现简单方便，可靠性高,有效限制了功率回路电流，既提高了SSPC的抗干扰能力又增强了SSPC的负载适应性的特点。

Description

固态功率控制器的功率回路驱动电路及限流方法
技术领域
本发明创造涉及固态功率控制器的驱动电路，特别是一种固态功率控制器的功率回路驱动电路及限流方法。
背景技术
目前我国飞机电源***仍采用中央集中配电方式，随着航空技术的迅速发展，传统的机械开关已经不能满足需求，用固态功率控制器（下称SSPC）作为开关器件成为第一选择。与传统电气开关相比具有响应快、电磁干扰小、寿命长、可靠性高、保护曲线准确、无拉弧现象及便于计算机远程控制等优点。
SSPC具有保护输出线路及用电设备、防止因过载造成的导线损坏和其它危害的功能。但传统SSPC不具备限流功能，具有短路保护机制的SSPC容易受到线路瞬间通过的尖峰电流的影响触发快速保护，***往往对这些瞬间尖峰电流不敏感，并且不希望SSPC切断对负载的供电，具有限流功能固态功率控制器能提高SSPC的抗干扰能力；用电设备输入端具有等效输入电容，在SSPC开通瞬间引起浪涌电流，若该电流超过短路保护点电流就会引起SSPC快速保护，传统的SSPC无限流功能，带容性负载的能力比较低，在很大程度上限制了SSPC的应用范围。
发明内容
本发明创造要解决的问题是提供一种固态功率控制器的功率回路驱动电路及限流方法，具有限流功能的SSPC能够将短路电流限制在额定值范围内，防止电流超过功率器件的最大承受电流而导致器件损坏，在增强SSPC的安全性的同时还大大提高了SSPC带容性负载能力。
为解决上述技术问题，本发明创造采用的技术方案是：固态功率控制器的功率回路驱动电路，包括一驱动芯片，该驱动芯片设有接收控制信号的控制信号输入引脚、输出驱动信号的驱动输出引脚和状态指示引脚；所述状态指示引脚与COM引脚之间并联第二电容C22，该状态指示引脚串联第三电阻R32和第四电阻R33后接信号地；第四电阻R33两端并联有第三电容C32和第一稳压管V5；COM引脚接信号地；驱动信号输出引脚的输出分为两路，一路向外部电路输出驱动信号，另一路串联第二电阻R20和第一电阻R21后接信号地，第一电阻R21两端并联第四电容C24和第二稳压管V4。
进一步，该驱动芯片是IR2125。
进一步，IR2125的第三引脚是控制信号输入引脚、第十四引脚是驱动输出引脚、第四引脚是状态指示引脚以及第五引脚是COM引脚；第四引脚与第五引脚之间并联第二电容C22，该第四引脚串联第三电阻R32和第四电阻R33后接信号地；第四电阻R33两端并联有第三电容C32和第一稳压管V5；第五引脚接信号地；第十四引脚的输出分为两路，一路向外部电路输出驱动信号，另一路串联第二电阻R20和第一电阻R21后接信号地，第一电阻R21两端并联第四电容C24和第二稳压管V4；第一引脚的外接电路分两路，一路接电源Q，一路串联第一电容C23后接信号地；第十六引脚串联第三稳压管V3后接电源Q，该第十六引脚接第三稳压管V3的阴极；第三稳压管V3的分别接电源Q和串联第一电容C23后接信号地。
利用该固态功率控制器的功率回路驱动电路限流的方法，驱动芯片的控制信号输入引脚接收通/断命令；当控制信号输入引脚为高电平时，驱动输出引脚输出电源Q的电压VCC，驱动MOSFET开通，当控制信号输入引脚为低电平时，驱动输出引脚输出电压为0V，MOSFET关断；检测驱动芯片第十三引脚的电压，若达到开启电压时，执行等待500ns±10ns的间隙时间的操作；若第十三引脚的电压仍大于启电压，门极驱动电压将功率回路电流限制在预设值内，该预设值由第十三引脚和第十二引脚之间的采样电阻决定，如果采样电阻是0.23欧姆，电流将被限制到1A；检测第十三引脚的电压有无过流信号，若有过流信号，状态指示引脚将输出100uA充电电流到电容C22上；若检测到第十三引脚的电压消失，充电电流将被终止，MOSFET保持开通状态不变，若检测到第十三引脚保持高电平，电容C22两端电压大于1.8V，则驱动输出引脚电压为0，状态指示引脚的电压为VCC用以指示故障，限流过程持续的时间t=C22*1.8V/100uA。
进一步，开启电压是230mV±5mV。
本发明创造具有的优点和积极效果是：利用驱动芯片组成的功率回路驱动电路，提高SSPC的负载适用性和抗干扰能力，能够将短路电流限制在额定范围内，防止电流超过功率器件的最大承受电流而导致器件损坏。具有实现简单方便，可靠性高,有效限制了功率回路电流，既提高了SSPC的抗干扰能力又增强了SSPC的负载适应性的特点。经检测，无限流功能的SSPC在谱为1～3A时的带容性载能力为220μF。此发明创造的SSPC在额定电流为1～3A时的带容性载能力达到3500μF。
附图说明
图1是固态功率控制器的功率回路驱动电路的电路原理图。
具体实施方式
结合附图和具体实施方式对本发明创造的技术方案做详细的说明。
如图1所示，IR2125的第三引脚是控制信号输入引脚、第十四引脚是驱动输出引脚、第四引脚是状态指示引脚以及第五引脚是COM引脚；第四引脚与第五引脚之间并联第二电容C22，该第四引脚串联第三电阻R32和第四电阻R33后接信号地；第四电阻R33两端并联有第三电容C32和第一稳压管V5；第五引脚接信号地；第十四引脚的输出分为两路，一路向外部电路输出驱动信号，另一路串联第二电阻R20和第一电阻R21后接信号地，第一电阻R21两端并联第四电容C24和第二稳压管V4；第一引脚的外接电路分两路，一路接电源Q，一路串联第一电容C23后接信号地；第十六引脚串联第三稳压管V3后接电源Q，该第十六引脚接第三稳压管V3的阴极；第三稳压管V3的分别接电源Q和串联第一电容C23后接信号地。
本驱动电路的工作过程如下：驱动芯片的控制信号输入引脚接收通/断命令；当控制信号输入引脚为高电平时，驱动输出引脚输出电源Q的电压VCC，驱动MOSFET开通，当控制信号输入引脚为低电平时，驱动输出引脚输出电压为0V，MOSFET关断；检测驱动芯片第十三引脚的电压，若达到230mV时，执行等待500ns的间隙时间的操作；若第十三引脚的电压仍大于启电压，门极驱动电压将功率回路电流限制在预设值内，该预设值由第十三引脚和第十二引脚之间的采样电阻决定；如果采样电阻是0.23欧姆，电流将被限制到1A，限流过程持续的时间t=C22*1.8V/100uA。检测第十三引脚的电压有无过流信号，若有过流信号，状态指示引脚将输出100uA充电电流到电容C22上；若检测到第十三引脚的电压消失，充电电流将被终止，MOSFET保持开通状态不变，若检测到第十三引脚保持高电平，电容C22两端电压大于1.8V，则驱动输出引脚电压为0，状态指示引脚的电压为VCC用以指示故障。
以上对本发明创造的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明创造的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明创造范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本专利涵盖范围之内。

Claims (5)

1.固态功率控制器的功率回路驱动电路，其特征在于：包括一驱动芯片，该驱动芯片设有接收控制信号的控制信号输入引脚、输出驱动信号的驱动输出引脚和状态指示引脚；所述状态指示引脚与COM引脚之间并联第二电容C22，该状态指示引脚串联第三电阻R32和第四电阻R33后接信号地；第四电阻R33两端并联有第三电容C32和第一稳压管V5；COM引脚接信号地；驱动信号输出引脚的输出分为两路，一路向外部电路输出驱动信号，另一路串联第二电阻R20和第一电阻R21后接信号地，第一电阻R21两端并联第四电容C24和第二稳压管V4。
2.根据权利要求1所述的固态功率控制器的功率回路驱动电路，其特征在于：该驱动芯片是IR2125。
3.根据权利要求2所述的固态功率控制器的功率回路驱动电路，其特征在于：IR2125的第三引脚是控制信号输入引脚、第十四引脚是驱动输出引脚、第四引脚是状态指示引脚以及第五引脚是COM引脚；第四引脚与第五引脚之间并联第二电容C22，该第四引脚串联第三电阻R32和第四电阻R33后接信号地；第四电阻R33两端并联有第三电容C32和第一稳压管V5；第五引脚接信号地；第十四引脚的输出分为两路，一路向外部电路输出驱动信号，另一路串联第二电阻R20和第一电阻R21后接信号地，第一电阻R21两端并联第四电容C24和第二稳压管V4；第一引脚的外接电路分两路，一路接电源Q，一路串联第一电容C23后接信号地；第十六引脚串联第三稳压管V3后接电源Q，该第十六引脚接第三稳压管V3的阴极；第三稳压管V3的分别接电源Q和串联第一电容C23后接信号地。
4.利用权利要求1至3中任一项所述的固态功率控制器的功率回路驱动电路限流的方法，其特征在于：驱动芯片的控制信号输入引脚接收通/断命令；当控制信号输入引脚为高电平时，驱动输出引脚输出电源Q的电压VCC，驱动MOSFET开通，当控制信号输入引脚为低电平时，驱动输出引脚输出电压为0V，MOSFET关断；检测驱动芯片第十三引脚的电压，若达到开启电压时，执行等待500ns±10ns的间隙时间的操作；若第十三引脚的电压仍大于启电压，门极驱动电压将功率回路电流限制在预设值内，该预设值由第十三引脚和第十二引脚之间的采样电阻决定；检测第十三引脚的电压有无过流信号，若有过流信号，状态指示引脚将输出100uA充电电流到电容C22上；若检测到第十三引脚的电压消失，充电电流将被终止，MOSFET保持开通状态不变，若检测到第十三引脚保持高电平，电容C22两端电压大于1.8V，则驱动输出引脚电压为0，状态指示引脚的电压为VCC用以指示故障，限流过程持续的时间t=C22*1.8V/100uA。
5.根据权利要求4所述的固态功率控制器的功率回路驱动电路限流的方法，其特征在于：开启电压是230mV±5mV。
CN201310646071.4A 2013-12-03 2013-12-03 固态功率控制器的功率回路驱动电路及限流方法 Pending CN103683244A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310646071.4A CN103683244A (zh) 2013-12-03 2013-12-03 固态功率控制器的功率回路驱动电路及限流方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201310646071.4A CN103683244A (zh) 2013-12-03 2013-12-03 固态功率控制器的功率回路驱动电路及限流方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN103683244A true CN103683244A (zh) 2014-03-26

Family

ID=50319921

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201310646071.4A Pending CN103683244A (zh) 2013-12-03 2013-12-03 固态功率控制器的功率回路驱动电路及限流方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103683244A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106331545A (zh) * 2016-10-31 2017-01-11 合肥惠科金扬科技有限公司 一种防止雷击测试误保护电路及电视机
CN110018370A (zh) * 2019-03-20 2019-07-16 成都飞机工业（集团）有限责任公司 一种程控油量油温模拟装置
CN112886545A (zh) * 2021-02-02 2021-06-01 北京市科通电子继电器总厂有限公司 适用于高压固态功率控制器具有短路保护功能的驱动电路

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101478240A (zh) * 2008-10-09 2009-07-08 天津大学 数字直流-直流升压变换器
CN102541144A (zh) * 2012-01-16 2012-07-04 南京航空航天大学 交直流通用固态功率控制器的实现方法及控制器
CN203251078U (zh) * 2013-04-10 2013-10-23 深圳市寿百瑞机械科技有限公司 电机过流保护电路和电机驱动装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101478240A (zh) * 2008-10-09 2009-07-08 天津大学 数字直流-直流升压变换器
CN102541144A (zh) * 2012-01-16 2012-07-04 南京航空航天大学 交直流通用固态功率控制器的实现方法及控制器
CN203251078U (zh) * 2013-04-10 2013-10-23 深圳市寿百瑞机械科技有限公司 电机过流保护电路和电机驱动装置

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
发烧友: "IR2121/IR2125的电流检测功能及应用电路", 《电子发烧友》, 9 February 2011 (2011-02-09), pages 1 - 2 *
李正中等: "高压浮动MOSFET栅极驱动技术", 《通信电源技术》, no. 3, 30 June 2003 (2003-06-30), pages 37 - 40 *
邱宏: "基于ATMEGA16电磁振动上料机控制器的设计", 《南通纺织职业技术学院学报（综合版）》, vol. 8, no. 2, 30 June 2008 (2008-06-30), pages 19 - 22 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106331545A (zh) * 2016-10-31 2017-01-11 合肥惠科金扬科技有限公司 一种防止雷击测试误保护电路及电视机
CN106331545B (zh) * 2016-10-31 2023-02-14 合肥惠科金扬科技有限公司 一种防止雷击测试误保护电路及电视机
CN110018370A (zh) * 2019-03-20 2019-07-16 成都飞机工业（集团）有限责任公司 一种程控油量油温模拟装置
CN112886545A (zh) * 2021-02-02 2021-06-01 北京市科通电子继电器总厂有限公司 适用于高压固态功率控制器具有短路保护功能的驱动电路
CN112886545B (zh) * 2021-02-02 2022-02-22 北京市科通电子继电器总厂有限公司 适用于高压固态功率控制器具有短路保护功能的驱动电路

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102842885B (zh) 保护电路及具有保护电路的电子装置
EP3287905B1 (en) Circuit, method and apparatus for usb interface sharing
US7330342B2 (en) Safety tester having a high-voltage switching relay protected by an in-line electronic circuit breaker
CN103166166B (zh) 热插拔控制器保护电路
CN106655145B (zh) 一种电池母线电压反接保护电路
CN106356823B (zh) 集成于芯片内的浪涌保护电路
CN106100008B (zh) 电池装置以及电池装置的制造方法
CN205811601U (zh) 充电控制电路、充电装置和移动终端
CN103336165A (zh) 一种交直流过流检测电路
CN204967236U (zh) 漏电保护器
CN103683244A (zh) 固态功率控制器的功率回路驱动电路及限流方法
CN104659770A (zh) 故障电流限制器
CN108847835A (zh) 一种功率器件驱动保护电路及其控制方法
US10516272B2 (en) Power control current sharing circuit
US8520353B2 (en) Electronic device with surge suppression circuit
CN202616764U (zh) 一种过压、欠压及过电流保护电路
CN101153880A (zh) 负电压检测器
CN210201706U (zh) 一种燃料电池汽车高速空压机用逆变器驱动电路
CN209462046U (zh) Usb接口保护电路以及usb充电接口
CN207475184U (zh) 一种电池保护电路
CN204948040U (zh) 一种mos管过流保护电路
CN111200355B (zh) 上电缓冲电路
US9654022B2 (en) Power conversion device and control method thereof
CN113991599A (zh) 一种保护电路、控制方法及计算机可读存储介质
CN114019341A (zh) Igbt动态测试的过电流保护电路及igbt动态测试***

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20140326