CN106961095B - 过流保护电路及空调器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种过流保护电路及空调器，该过流保护电路包括智能功率模块、压缩机、电流采样电阻、MCU及过流保护电路单元；电流采样电阻用于对所述智能功率模块的下桥臂输出端的电流进行采样；MCU用于对所述压缩机的退磁保护电流值进行设定，并根据设定的所述退磁保护电流值，输出相应的PWM控制信号至所述过流保护电路单元；过流保护电路单元用于根据所述电流采样电阻所采样到的电流和所述MCU输出的所述PWM控制信号，输出相应的过流保护信号至所述智能功率模块，以对所述智能功率模块进行过流保护和对所述压缩机进行退磁保护。本发明能够有效地保护智能功率模块和压缩机，同时，本发明还具有通用性较强的优点。
Description
技术领域
本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种过流保护电路及空调器。
背景技术
IPM(Intelligent Power Module，IPM，智能功率模块)是一种将电力电子和集成电路技术结合的功率驱动类产品。智能功率模块把功率开关器件和高压驱动电路集成在一起，与传统分立方案相比，智能功率模块以其高集成度、高可靠性等优势赢得越来越大的市场，尤其适合于驱动电机的变频器及各种逆变电源，是变频调速，冶金机械，电力牵引，伺服驱动及变频家电(如空调器)的一种理想电力电子器件。然而，智能功率模块在实际应用中，当控制所述智能功率模块工作的MCU发生故障时，智能功率模块内部的某一桥臂的IGBT开关管将会处于长时间的导通状态，从而使得智能功率模块发生电流过流的现象。
参照图1，图1是现有技术中智能功率模块的过流保护电路一实施例的电路结构示意图，该过流保护电路包括MCU101、智能功率模块102、压缩机103及电流采样电阻RS1。具体地，所述MCU101的U相上桥臂控制信号输出端U+与所述智能功率模块102的U相上桥臂控制信号输入端U1+连接，所述MCU101的V相上桥臂控制信号输出端V+与所述智能功率模块102的V相上桥臂控制信号输入端V1+连接，所述MCU101的W相上桥臂控制信号输出端W+与所述智能功率模块102的W相上桥臂控制信号输入端W1+连接；所述MCU101的U相下桥臂控制信号输出端U-与所述智能功率模块102的U相下桥臂控制信号输入端U1-连接，所述MCU101的V相下桥臂控制信号输出端V-与所述智能功率模块102的V相下桥臂控制信号输入端V1-连接，所述MCU101的W相下桥臂控制信号输出端W-与所述智能功率模块102的W相下桥臂控制信号输入端W1-连接；所述智能功率模块102的U相输出端U与所述压缩机103的U相输入端连接，所述智能功率模块102的V相输出端V与所述压缩机103的V相输入端连接，所述智能功率模块102的W相输出端W与所述压缩机103的W相输入端连接；所述智能功率模块102的下桥臂输出端和过流保护引脚均与所述电流采样电阻RS1的第一端连接，所述电流采样电阻RS1的第二端接地。
图1所示的智能功率模块的过流保护电路，当控制所述智能功率模块102工作的MCU101发生故障时，所述智能功率模块102内部的某一桥臂的IGBT开关管将会处于长时间的导通状态，从而使得所述智能功率模块102发生电流过流的现象，当所述智能功率模块102发生电流过流时，所述智能功率模块102的过流保护功能会检测到过流信号并自动关断其内部的IGBT开关管，实现保护所述智能功率模块102的目的。然而，由于不同的压缩机的退磁保护电流值是不相同的，因此，当采用不同的电控硬件配合不同的压缩机时，图1所示的过流保护电路不能很好地保护压缩机，或者通过调节电路中的相应电阻(如电流采样电阻)的阻值以达到对压缩机的保护要求，即图1所示的智能功率模块的过流保护电路的通用性不强。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种过流保护电路，旨在增强电路的通用性。
为了实现上述目的，本发明提供一种过流保护电路，所述过流保护电路包括智能功率模块、压缩机、电流采样电阻、MCU及过流保护电路单元；其中：
所述电流采样电阻，用于对所述智能功率模块的下桥臂输出端的电流进行采样；
所述MCU，用于对所述压缩机的退磁保护电流值进行设定，并根据设定的所述退磁保护电流值，输出相应的PWM控制信号至所述过流保护电路单元；
所述过流保护电路单元，用于根据所述电流采样电阻所采样到的电流和所述MCU输出的所述PWM控制信号，输出相应的过流保护信号至所述智能功率模块，以对所述智能功率模块进行过流保护和对所述压缩机进行退磁保护。
优选地，所述电流采样电阻的第一端与所述智能功率模块的下桥臂输出端连接，所述电流采样电阻的第二端接地；所述过流保护电路单元的采样电流输入端与所述电流采样电阻的第一端连接，所述过流保护电路单元的保护电流值调节端与所述MCU的PWM控制信号输出端连接，所述过流保护电路单元的保护电流值调节电压采样端与所述MCU的电压采样端连接，所述过流保护电路单元的过流保护信号输出端与所述智能功率模块的过流保护引脚连接。
优选地，所述过流保护电路单元包括工作电压输入端、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一电容、电压比较器及PNP三极管；其中：
所述第一电阻的第一端为所述过流保护电路单元的保护电流值调节端，所述第一电阻的第一端与所述MCU的PWM控制信号输出端连接，所述第一电阻的第二端为所述过流保护电路单元的保护电流值调节电压采样端，所述第一电阻的第二端分别与所述电压比较器的同相输入端及所述MCU的电压采样端连接；所述第二电阻的第一端与所述第一电阻的第二端连接，所述第二电阻的第二端接地；所述第一电容与所述第二电阻并联；所述第三电阻的第一端为所述过流保护电路单元的采样电流输入端，所述第三电阻的第一端与所述电流采样电阻的第一端连接，所述第三电阻的第二端与所述电压比较器的反相输入端连接；所述电压比较器的输出端经所述第四电阻与所述PNP三极管的基极连接；所述PNP三极管的发射极与工作电压输入端连接，所述PNP三极管的集电极为所述过流保护电路单元的过流保护信号输出端，所述PNP三极管的集电极与所述智能功率模块的过流保护引脚连接。
优选地，所述过流保护电路单元包括工作电压输入端、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一电容、电压比较器及NPN三极管；其中：
所述第一电阻的第一端为所述过流保护电路单元的保护电流值调节端，所述第一电阻的第一端与所述MCU的PWM控制信号输出端连接，所述第一电阻的第二端为所述过流保护电路单元的保护电流值调节电压采样端，所述第一电阻的第二端分别与所述电压比较器的反相输入端及所述MCU的电压采样端连接；所述第二电阻的第一端与所述第一电阻的第二端连接，所述第二电阻的第二端接地；所述第一电容与所述第二电阻并联；所述第三电阻的第一端为所述过流保护电路单元的采样电流输入端，所述第三电阻的第一端与所述电流采样电阻的第一端连接，所述第三电阻的第二端与所述电压比较器的同相输入端连接；所述电压比较器的输出端与所述NPN三极管的基极连接；所述NPN三极管的集电极与工作电压输入端连接，所述NPN三极管的集电极还经所述第四电阻与所述NPN三极管的基极连接，所述NPN三极管的发射极为所述过流保护电路单元的过流保护信号输出端，所述NPN三极管的发射极与所述智能功率模块的过流保护引脚连接。
优选地，所述过流保护电路单元包括工作电压输入端、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一电容、电压比较器及PMOS管；其中：
所述第一电阻的第一端为所述过流保护电路单元的保护电流值调节端，所述第一电阻的第一端与所述MCU的PWM控制信号输出端连接，所述第一电阻的第二端为所述过流保护电路单元的保护电流值调节电压采样端，所述第一电阻的第二端分别与所述电压比较器的同相输入端及所述MCU的电压采样端连接；所述第二电阻的第一端与所述第一电阻的第二端连接，所述第二电阻的第二端接地；所述第一电容与所述第二电阻并联；所述第三电阻的第一端为所述过流保护电路单元的采样电流输入端，所述第三电阻的第一端与所述电流采样电阻的第一端连接，所述第三电阻的第二端与所述电压比较器的反相输入端连接；所述电压比较器的输出端与所述PMOS管的栅极连接；所述PMOS管的漏极与工作电压输入端连接，所述PMOS管的漏极还经所述第四电阻与所述PMOS管的栅极连接，所述PMOS管的源极为所述过流保护电路单元的过流保护信号输出端，所述PMOS管的源极与所述智能功率模块的过流保护引脚连接。
优选地，所述过流保护电路单元包括工作电压输入端、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一电容、电压比较器及NMOS管；其中：
所述第一电阻的第一端为所述过流保护电路单元的保护电流值调节端，所述第一电阻的第一端与所述MCU的PWM控制信号输出端连接，所述第一电阻的第二端为所述过流保护电路单元的保护电流值调节电压采样端，所述第一电阻的第二端分别与所述电压比较器的反相输入端及所述MCU的电压采样端连接；所述第二电阻的第一端与所述第一电阻的第二端连接，所述第二电阻的第二端接地；所述第一电容与所述第二电阻并联；所述第三电阻的第一端为所述过流保护电路单元的采样电流输入端，所述第三电阻的第一端与所述电流采样电阻的第一端连接，所述第三电阻的第二端与所述电压比较器的同相输入端连接；所述电压比较器的输出端与所述NMOS管的栅极连接；所述NMOS管的漏极与工作电压输入端连接，所述NMOS管的漏极还经所述第四电阻与所述NMOS管的栅极连接，所述NMOS管的源极为所述过流保护电路单元的过流保护信号输出端，所述NMOS管的源极与所述智能功率模块的过流保护引脚连接。
优选地，所述MCU的U相上桥臂控制信号输出端与所述智能功率模块的U相上桥臂控制信号输入端连接，所述MCU的V相上桥臂控制信号输出端与所述智能功率模块的V相上桥臂控制信号输入端连接，所述MCU的W相上桥臂控制信号输出端与所述智能功率模块的W相上桥臂控制信号输入端连接；所述MCU的U相下桥臂控制信号输出端与所述智能功率模块的U相下桥臂控制信号输入端连接，所述MCU的V相下桥臂控制信号输出端与所述智能功率模块的V相下桥臂控制信号输入端连接，所述MCU的W相下桥臂控制信号输出端与所述智能功率模块的W相下桥臂控制信号输入端连接。
优选地，所述智能功率模块的U相输出端与所述压缩机的U相输入端连接，所述智能功率模块的V相输出端与所述压缩机的V相输入端连接，所述智能功率模块的W相输出端与所述压缩机的W相输入端连接。
此外，为实现上述目的，本发明还提供一种空调器，所述空调器包括如上所述的过流保护电路。
本发明提供一种过流保护电路，该过流保护电路包括智能功率模块、压缩机、电流采样电阻、MCU及过流保护电路单元；所述电流采样电阻，用于对所述智能功率模块的下桥臂输出端的电流进行采样；所述MCU，用于对所述压缩机的退磁保护电流值进行设定，并根据设定的所述退磁保护电流值，输出相应的PWM控制信号至所述过流保护电路单元；所述过流保护电路单元，用于根据所述电流采样电阻所采样到的电流和所述MCU输出的所述PWM控制信号，输出相应的过流保护信号至所述智能功率模块，以对所述智能功率模块进行过流保护和对所述压缩机进行退磁保护。本发明过流保护电路，所述MCU能够对所述压缩机的退磁保护电流值进行设定，并根据设定的所述退磁保护电流值，输出相应的PWM控制信号，而所述过流保护电路单元能够根据所述电流采样电阻所采样到的电流和所述MCU输出的所述PWM控制信号，输出相应的过流保护信号至所述智能功率模块，以实现保护所述智能功率模块和所述压缩机的目的；并且，本发明过流保护电路，由于所述MCU能够对所述压缩机的退磁保护电流值进行设定，因此，本发明过流保护电路具有通用性较强的优点；同时，本发明过流保护电路还具有电路结构简单、可靠性高及成本低的优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1是现有技术中智能功率模块的过流保护电路一实施例的电路结构示意图；
图2为本发明过流保护电路第一实施例的模块结构示意图；
图3为本发明过流保护电路第二实施例的电路结构示意图；
图4为本发明过流保护电路第三实施例的电路结构示意图；
图5为本发明过流保护电路第四实施例的电路结构示意图；
图6为本发明过流保护电路第五实施例的电路结构示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明提供一种过流保护电路，参照图2，图2为本发明过流保护电路第一实施例的模块结构示意图，本实施例中，该过流保护电路包括MCU201、智能功率模块202、压缩机203、过流保护电路单元204及电流采样电阻RS。
本实施例中，所述电流采样电阻RS，用于对所述智能功率模块202的下桥臂输出端的电流进行采样；
所述MCU201，用于对所述压缩机203的退磁保护电流值进行设定，并根据设定的所述退磁保护电流值，输出相应的PWM控制信号至所述过流保护电路单元204；
所述过流保护电路单元204，用于根据所述电流采样电阻RS所采样到的电流和所述MCU201输出的所述PWM控制信号，输出相应的过流保护信号至所述智能功率模块202，以对所述智能功率模块202进行过流保护和对所述压缩机203进行退磁保护。
具体地，本实施例中，所述电流采样电阻RS的第一端与所述智能功率模块202的下桥臂输出端连接，所述电流采样电阻RS的第二端接地；所述过流保护电路单元204的采样电流输入端A与所述电流采样电阻RS的第一端连接，所述过流保护电路单元204的保护电流值调节端B与所述MCU201的PWM控制信号输出端PWM1连接，所述过流保护电路单元204的保护电流值调节电压采样端C与所述MCU201的电压采样端ADC连接，所述过流保护电路单元204的过流保护信号输出端D与所述智能功率模块202的过流保护引脚连接。
本实施例中，所述MCU201的U相上桥臂控制信号输出端U+与所述智能功率模块202的U相上桥臂控制信号输入端U1+连接，所述MCU201的V相上桥臂控制信号输出端V+与所述智能功率模块202的V相上桥臂控制信号输入端V1+连接，所述MCU201的W相上桥臂控制信号输出端W+与所述智能功率模块202的W相上桥臂控制信号输入端W1+连接；所述MCU201的U相下桥臂控制信号输出端U-与所述智能功率模块202的U相下桥臂控制信号输入端U1-连接，所述MCU201的V相下桥臂控制信号输出端V-与所述智能功率模块202的V相下桥臂控制信号输入端V1-连接，所述MCU201的W相下桥臂控制信号输出端W-与所述智能功率模块202的W相下桥臂控制信号输入端W1-连接；所述智能功率模块202的U相输出端U与所述压缩机203的U相输入端连接，所述智能功率模块202的V相输出端V与所述压缩机203的V相输入端连接，所述智能功率模块202的W相输出端W与所述压缩机203的W相输入端连接；所述智能功率模块202的下桥臂输出端和过流保护引脚均与所述电流采样电阻RS的第一端连接，所述电流采样电阻RS的第二端接地。
图3为本发明过流保护电路第二实施例的电路结构示意图，一并参照图2和图3，本实施例中，所述过流保护电路单元204包括工作电压输入端VCC、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第一电容C1、电压比较器IC1及PNP三极管Q1。本实施例中，所述工作电压输入端VCC的电压等于所述MCU201的工作电压。
具体地，本实施例中，所述第一电阻R1的第一端为所述过流保护电路单元204的保护电流值调节端B，所述第一电阻R1的第一端与所述MCU201的PWM控制信号输出端PWM1连接，所述第一电阻R1的第二端为所述过流保护电路单元204的保护电流值调节电压采样端C，所述第一电阻R1的第二端分别与所述电压比较器IC1的同相输入端及所述MCU201的电压采样端ADC连接；所述第二电阻R2的第一端与所述第一电阻R1的第二端连接，所述第二电阻R2的第二端接地；所述第一电容C1与所述第二电阻R2并联；所述第三电阻R3的第一端为所述过流保护电路单元204的采样电流输入端A，所述第三电阻R3的第一端与所述电流采样电阻RS的第一端连接，所述第三电阻R3的第二端与所述电压比较器IC1的反相输入端连接；所述电压比较器IC1的输出端经所述第四电阻R4与所述PNP三极管Q1的基极连接；所述PNP三极管Q1的发射极与工作电压输入端VCC连接，所述PNP三极管Q1的集电极为所述过流保护电路单元204的过流保护信号输出端D，所述PNP三极管Q1的集电极与所述智能功率模块202的过流保护引脚连接。
本实施例过流保护电路在初始状态时，所述MCU201的PWM控制信号输出端PWM1输出频度为f占空比D的PWM控制信号至所述过流保护电路单元204，使得所述过流保护电路单元204中所述第一电阻R1的第二端的电压(也即输入至所述电压比较器IC1的同相输入端的电压)Vref＝VCC*R2/(R1+R2)*D，其中，D为所述MCU201所输出的所述PWM控制信号的占空比，VCC为所述MCU201的工作电压，R1代表所述第一电阻R1的阻值，R2代表所述第二电阻R2的阻值。本实施例通过调节所述MCU201输出的所述PWM控制信号的占空比D即可实现调节输入至所述电压比较器IC1的同相输入端的电压Vref的目的。本实施例调节输入至所述电压比较器IC1的同相输入端的电压Vref的过程为：所述MCU201的电压采样端ADC采样电压比较器IC1的同相输入端的电压Vref的电压值，当所述MCU201所采样到的电压Vref的电压值不等于预设电压值Vref0时，所述MCU201调节其所输出的PWM控制信号的占空比D，使得输入至所述电压比较器IC1的同相输入端的电压Vref等于预设电压值Vref0。即本实施例中所述MCU201通过对其所输出的PWM控制信号的占空比D的实时准确的控制，即可实现实时准确的控制所述电压Vref的目的，又由于本实施例中，所述压缩机203退磁保护电流值Ip＝Vref/RS，因此，本实施例通过调节所述MCU201输出的所述PWM控制信号的占空比D即可实现调节所述压缩机203退磁保护电流值Ip的目的。
本实施例过流保护电路正常工作时，所述智能功率模块202的下桥臂输出端的电流I<Ip(Ip为所述压缩机203退磁保护电流值)，而当所述智能功率模块202的下桥臂输出端的电流I<Ip时，所述电压比较器IC1的反相输入端的电压Vin<Vref时，所述电压比较器IC1的输出端为高阻状态，使得所述PNP三极管Q1截止，进而使得所述过流保护电路单元204的过流保护信号输出端D输出低电平，所述智能功率模块202正常工作；
当所述智能功率模块202的下桥臂输出端的电流I≥Ip时，所述电压比较器IC1的反相输入端的电压Vin≥Vref，所述电压比较器IC1的输出端为低电平低阻状态，使得所述PNP三极管Q1导通，进而使得所述过流保护电路单元204的过流保护信号输出端D输出高电平，即所述智能功率模块202的过流保护引脚会检测高电平，当所述智能功率模块202的过流保护引脚检测到高电平时，触发所述智能功率模块202的过流保护功能，所述智能功率模块202停止工作，实现了保护所述智能功率模块202的目的。
并且，本实施例过流保护电路中的所述MCU201由于能够对所述压缩机203退磁保护电流值Ip进行调节和设定，因此，本实施例过流保护电路的通用性较强，当本实施例中的所述MCU201和所述智能功率模块202配合不同的压缩机203工作时，所述过流保护电路单元204也能够很好地保护所述压缩机203。
本实施例过流保护电路，所述MCU201能够对所述压缩机的退磁保护电流值进行设定，并根据设定的所述退磁保护电流值，输出相应的PWM控制信号，而所述过流保护电路单元204能够根据所述电流采样电阻RS所采样到的电流(即所述智能功率模块202的下桥臂输出端所输出的电流)和所述MCU201所输出的所述PWM控制信号，输出相应的过流保护信号至所述智能功率模块202，以实现保护所述智能功率模块202和所述压缩机203的目的；并且，本实施例过流保护电路，由于所述MCU201能够对所述压缩机203的退磁保护电流值进行设定，因此，本发明过流保护电路具有通用性较强的优点；同时，本实施例过流保护电路还具有电路结构简单、可靠性高及成本低的优点。
图4为本发明过流保护电路第三实施例的电路结构示意图，一并参照图2和图4，本实施例中，所述过流保护电路单元204包括工作电压输入端VCC、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第一电容C1、电压比较器IC1及NPN三极管Q2。
具体地，所述第一电阻R1的第一端为所述过流保护电路单元201的保护电流值调节端B，所述第一电阻R1的第一端与所述MCU201的PWM控制信号输出端PWM1连接，所述第一电阻R1的第二端为所述过流保护电路单元201的保护电流值调节电压采样端C，所述第一电阻R1的第二端分别与所述电压比较器IC1的反相输入端及所述MCU201的电压采样端ADC连接；所述第二电阻R2的第一端与所述第一电阻R1的第二端连接，所述第二电阻R2的第二端接地；所述第一电容C1与所述第二电阻R2并联；所述第三电阻R3的第一端为所述过流保护电路单元204的采样电流输入端A，所述第三电阻R3的第一端与所述电流采样电阻RS的第一端连接，所述第三电阻R3的第二端与所述电压比较器IC1的同相输入端连接；所述电压比较器IC1的输出端与所述NPN三极管Q2的基极连接；所述NPN三极管Q2的集电极与工作电压输入端VCC连接，所述NPN三极管Q2的集电极还经所述第四电阻R4与所述NPN三极管Q2的基极连接，所述NPN三极管Q2的发射极为所述过流保护电路单元204的过流保护信号输出端D，所述NPN三极管Q2的发射极与所述智能功率模块202的过流保护引脚连接。
本实施例过流保护电路正常工作时，所述智能功率模块202的下桥臂输出端的电流I<Ip(Ip为所述压缩机203退磁保护电流值)，而当所述智能功率模块202的下桥臂输出端的电流I<Ip时，所述电压比较器IC1的同相输入端的电压Vin<Vref时，所述电压比较器IC1的输出端为低电平，使得所述NPN三极管Q1截止，进而使得所述过流保护电路单元204的过流保护信号输出端D输出低电平，所述智能功率模块202正常工作；
当所述智能功率模块202的下桥臂输出端的电流I≥Ip时，所述电压比较器IC1的同相输入端的电压Vin≥Vref，所述电压比较器IC1的输出端为高电平，使得所述PNP三极管Q1导通，进而使得所述过流保护电路单元204的过流保护信号输出端D输出高电平，即所述智能功率模块202的过流保护引脚会检测高电平，当所述智能功率模块202的过流保护引脚检测到高电平时，触发所述智能功率模块202的过流保护功能，所述智能功率模块202停止工作，实现了保护所述智能功率模块202的目的。
并且，本实施例过流保护电路中的所述MCU201由于能够对所述压缩机203退磁保护电流值Ip进行调节和设定，因此，本实施例过流保护电路的通用性较强，当本实施例中的所述MCU201和所述智能功率模块202配合不同的压缩机203工作时，所述过流保护电路单元204也能够很好地保护所述压缩机203。
图5为本发明过流保护电路第四实施例的电路结构示意图，一并参照图2和图5，本实施例中，所述过流保护电路单元204包括工作电压输入端VCC、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第一电容C1、电压比较器IC1及PMOS管Q3。
具体地，所述第一电阻R1的第一端为所述过流保护电路单元204的保护电流值调节端B，所述第一电阻R1的第一端与所述MCU201的PWM控制信号输出端PWM1连接，所述第一电阻R1的第二端为所述过流保护电路单元204的保护电流值调节电压采样端C，所述第一电阻R1的第二端分别与所述电压比较器IC1的同相输入端及所述MCU201的电压采样端ADC连接；所述第二电阻R2的第一端与所述第一电阻R1的第二端连接，所述第二电阻R2的第二端接地；所述第一电容C1与所述第二电阻R2并联；所述第三电阻R3的第一端为所述过流保护电路单元204的采样电流输入端A，所述第三电阻R3的第一端与所述电流采样电阻RS的第一端连接，所述第三电阻R3的第二端与所述电压比较器IC1的反相输入端连接；所述电压比较器IC1的输出端与所述PMOS管Q3的栅极连接；所述PMOS管Q3的漏极与工作电压输入端VCC连接，所述PMOS管Q3的漏极还经所述第四电阻R4与所述PMOS管Q3的栅极连接，所述PMOS管Q3的源极为所述过流保护电路单元204的过流保护信号输出端D，所述PMOS管Q3的源极与所述智能功率模块202的过流保护引脚连接。需要说明的是，本实施例中的所述PMOS管Q3可以用IGBT管替代。
本实施例过流保护电路正常工作时，所述智能功率模块202的下桥臂输出端的电流I<Ip(Ip为所述压缩机203退磁保护电流值)，而当所述智能功率模块202的下桥臂输出端的电流I<Ip时，所述电压比较器IC1的反相输入端的电压Vin<Vref时，所述电压比较器IC1的输出端为高阻状态，使得所述PMOS管Q3截止，进而使得所述过流保护电路单元204的过流保护信号输出端D输出低电平，所述智能功率模块202正常工作；
当所述智能功率模块202的下桥臂输出端的电流I≥Ip时，所述电压比较器IC1的反相输入端的电压Vin≥Vref，所述电压比较器IC1的输出端为低电平低阻状态，使得所述PMOS管Q3导通，进而使得所述过流保护电路单元204的过流保护信号输出端D输出高电平，即所述智能功率模块202的过流保护引脚会检测高电平，当所述智能功率模块202的过流保护引脚检测到高电平时，触发所述智能功率模块202的过流保护功能，所述智能功率模块202停止工作，实现了保护所述智能功率模块202的目的。
并且，本实施例过流保护电路中的所述MCU201由于能够对所述压缩机203退磁保护电流值Ip进行调节和设定，因此，本实施例过流保护电路的通用性较强，当本实施例中的所述MCU201和所述智能功率模块202配合不同的压缩机203工作时，所述过流保护电路单元204也能够很好地保护所述压缩机203。
图6为本发明过流保护电路第五实施例的电路结构示意图，一并参照图2和图6，本实施例中，所述过流保护电路单元包括工作电压输入端VCC、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第一电容C1、电压比较器IC1及NMOS管Q4。
具体地，所述第一电阻R1的第一端为所述过流保护电路单元204的保护电流值调节端B，所述第一电阻R1的第一端与所述MCU201的PWM控制信号输出端PWM1连接，所述第一电阻R1的第二端为所述过流保护电路单元204的保护电流值调节电压采样端C，所述第一电阻R1的第二端分别与所述电压比较器IC1的反相输入端及所述MCU201的电压采样端连接；所述第二电阻R2的第一端与所述第一电阻R1的第二端连接，所述第二电阻R2的第二端接地；所述第一电容C1与所述第二电阻R2并联；所述第三电阻R3的第一端为所述过流保护电路单元204的采样电流输入端A，所述第三电阻R3的第一端与所述电流采样电阻RS的第一端连接，所述第三电阻R3的第二端与所述电压比较器IC1的同相输入端连接；所述电压比较器IC1的输出端与所述NMOS管Q4的栅极连接；所述NMOS管Q4的漏极与工作电压输入端VCC连接，所述NMOS管Q4的漏极还经所述第四电阻R4与所述NMOS管Q4的栅极连接，所述NMOS管Q4的源极为所述过流保护电路单元204的过流保护信号输出端D，所述NMOS管Q4的源极与所述智能功率模块202的过流保护引脚连接。可以理解的是，本实施例中的所述NMOS管Q4也可以用IGBT管替代。
本实施例过流保护电路正常工作时，所述智能功率模块202的下桥臂输出端的电流I<Ip(Ip为所述压缩机203退磁保护电流值)，而当所述智能功率模块202的下桥臂输出端的电流I<Ip时，所述电压比较器IC1的同相输入端的电压Vin<Vref时，所述电压比较器IC1的输出端为低电平，使得所述NMOS管Q4截止，进而使得所述过流保护电路单元204的过流保护信号输出端D输出低电平，所述智能功率模块202正常工作；
当所述智能功率模块202的下桥臂输出端的电流I≥Ip时，所述电压比较器IC1的同相输入端的电压Vin≥Vref，所述电压比较器IC1的输出端为高电平，使得所述NMOS管Q4导通，进而使得所述过流保护电路单元204的过流保护信号输出端D输出高电平，即所述智能功率模块202的过流保护引脚会检测高电平，当所述智能功率模块202的过流保护引脚检测到高电平时，触发所述智能功率模块202的过流保护功能，所述智能功率模块202停止工作，实现了保护所述智能功率模块202的目的。
并且，本实施例过流保护电路中的所述MCU201由于能够对所述压缩机203退磁保护电流值Ip进行调节和设定，因此，本实施例过流保护电路的通用性较强，当本实施例中的所述MCU201和所述智能功率模块202配合不同的压缩机203工作时，所述过流保护电路单元204也能够很好地保护所述压缩机203。
本发明还提供一种空调器，该空调器包括过流保护电路，该过流保护电路的结构及工作原理均可参照上述实施例，在此不再赘述。理所应当地，由于本实施例的空调器采用了上述过流保护电路的技术方案，因此该空调器具有上述过流保护电路所有的有益效果。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (9)
1.一种过流保护电路，其特征在于，所述过流保护电路包括智能功率模块、压缩机、电流采样电阻、MCU及过流保护电路单元；其中：
所述电流采样电阻，用于对所述智能功率模块的下桥臂输出端的电流进行采样；
所述MCU，用于对所述压缩机的退磁保护电流值进行设定，并根据设定的所述退磁保护电流值，输出相应的PWM控制信号至所述过流保护电路单元；
所述过流保护电路单元，用于根据所述电流采样电阻所采样到的电流和所述MCU输出的所述PWM控制信号，输出相应的过流保护信号至所述智能功率模块，以对所述智能功率模块进行过流保护和对所述压缩机进行退磁保护。
2.如权利要求1所述的过流保护电路，其特征在于，所述电流采样电阻的第一端与所述智能功率模块的下桥臂输出端连接，所述电流采样电阻的第二端接地；所述过流保护电路单元的采样电流输入端与所述电流采样电阻的第一端连接，所述过流保护电路单元的保护电流值调节端与所述MCU的PWM控制信号输出端连接，所述过流保护电路单元的保护电流值调节电压采样端与所述MCU的电压采样端连接，所述过流保护电路单元的过流保护信号输出端与所述智能功率模块的过流保护引脚连接。
3.如权利要求2所述的过流保护电路，其特征在于，所述过流保护电路单元包括工作电压输入端、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一电容、电压比较器及PNP三极管；其中：
所述第一电阻的第一端为所述过流保护电路单元的保护电流值调节端，所述第一电阻的第一端与所述MCU的PWM控制信号输出端连接，所述第一电阻的第二端为所述过流保护电路单元的保护电流值调节电压采样端，所述第一电阻的第二端分别与所述电压比较器的同相输入端及所述MCU的电压采样端连接；所述第二电阻的第一端与所述第一电阻的第二端连接，所述第二电阻的第二端接地；所述第一电容与所述第二电阻并联；所述第三电阻的第一端为所述过流保护电路单元的采样电流输入端，所述第三电阻的第一端与所述电流采样电阻的第一端连接，所述第三电阻的第二端与所述电压比较器的反相输入端连接；所述电压比较器的输出端经所述第四电阻与所述PNP三极管的基极连接；所述PNP三极管的发射极与工作电压输入端连接，所述PNP三极管的集电极为所述过流保护电路单元的过流保护信号输出端，所述PNP三极管的集电极与所述智能功率模块的过流保护引脚连接。
4.如权利要求2所述的过流保护电路，其特征在于，所述过流保护电路单元包括工作电压输入端、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一电容、电压比较器及NPN三极管；其中：
所述第一电阻的第一端为所述过流保护电路单元的保护电流值调节端，所述第一电阻的第一端与所述MCU的PWM控制信号输出端连接，所述第一电阻的第二端为所述过流保护电路单元的保护电流值调节电压采样端，所述第一电阻的第二端分别与所述电压比较器的反相输入端及所述MCU的电压采样端连接；所述第二电阻的第一端与所述第一电阻的第二端连接，所述第二电阻的第二端接地；所述第一电容与所述第二电阻并联；所述第三电阻的第一端为所述过流保护电路单元的采样电流输入端，所述第三电阻的第一端与所述电流采样电阻的第一端连接，所述第三电阻的第二端与所述电压比较器的同相输入端连接；所述电压比较器的输出端与所述NPN三极管的基极连接；所述NPN三极管的集电极与工作电压输入端连接，所述NPN三极管的集电极还经所述第四电阻与所述NPN三极管的基极连接，所述NPN三极管的发射极为所述过流保护电路单元的过流保护信号输出端，所述NPN三极管的发射极与所述智能功率模块的过流保护引脚连接。
5.如权利要求2所述的过流保护电路，其特征在于，所述过流保护电路单元包括工作电压输入端、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一电容、电压比较器及PMOS管；其中：
所述第一电阻的第一端为所述过流保护电路单元的保护电流值调节端，所述第一电阻的第一端与所述MCU的PWM控制信号输出端连接，所述第一电阻的第二端为所述过流保护电路单元的保护电流值调节电压采样端，所述第一电阻的第二端分别与所述电压比较器的同相输入端及所述MCU的电压采样端连接；所述第二电阻的第一端与所述第一电阻的第二端连接，所述第二电阻的第二端接地；所述第一电容与所述第二电阻并联；所述第三电阻的第一端为所述过流保护电路单元的采样电流输入端，所述第三电阻的第一端与所述电流采样电阻的第一端连接，所述第三电阻的第二端与所述电压比较器的反相输入端连接；所述电压比较器的输出端与所述PMOS管的栅极连接；所述PMOS管的漏极与工作电压输入端连接，所述PMOS管的漏极还经所述第四电阻与所述PMOS管的栅极连接，所述PMOS管的源极为所述过流保护电路单元的过流保护信号输出端，所述PMOS管的源极与所述智能功率模块的过流保护引脚连接。
6.如权利要求2所述的过流保护电路，其特征在于，所述过流保护电路单元包括工作电压输入端、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一电容、电压比较器及NMOS管；其中：
所述第一电阻的第一端为所述过流保护电路单元的保护电流值调节端，所述第一电阻的第一端与所述MCU的PWM控制信号输出端连接，所述第一电阻的第二端为所述过流保护电路单元的保护电流值调节电压采样端，所述第一电阻的第二端分别与所述电压比较器的反相输入端及所述MCU的电压采样端连接；所述第二电阻的第一端与所述第一电阻的第二端连接，所述第二电阻的第二端接地；所述第一电容与所述第二电阻并联；所述第三电阻的第一端为所述过流保护电路单元的采样电流输入端，所述第三电阻的第一端与所述电流采样电阻的第一端连接，所述第三电阻的第二端与所述电压比较器的同相输入端连接；所述电压比较器的输出端与所述NMOS管的栅极连接；所述NMOS管的漏极与工作电压输入端连接，所述NMOS管的漏极还经所述第四电阻与所述NMOS管的栅极连接，所述NMOS管的源极为所述过流保护电路单元的过流保护信号输出端，所述NMOS管的源极与所述智能功率模块的过流保护引脚连接。
7.如权利要求1至6中任一项所述的过流保护电路，其特征在于，所述MCU的U相上桥臂控制信号输出端与所述智能功率模块的U相上桥臂控制信号输入端连接，所述MCU的V相上桥臂控制信号输出端与所述智能功率模块的V相上桥臂控制信号输入端连接，所述MCU的W相上桥臂控制信号输出端与所述智能功率模块的W相上桥臂控制信号输入端连接；所述MCU的U相下桥臂控制信号输出端与所述智能功率模块的U相下桥臂控制信号输入端连接，所述MCU的V相下桥臂控制信号输出端与所述智能功率模块的V相下桥臂控制信号输入端连接，所述MCU的W相下桥臂控制信号输出端与所述智能功率模块的W相下桥臂控制信号输入端连接。
8.如权利要求1至6中任一项所述的过流保护电路，其特征在于，所述智能功率模块的U相输出端与所述压缩机的U相输入端连接，所述智能功率模块的V相输出端与所述压缩机的V相输入端连接，所述智能功率模块的W相输出端与所述压缩机的W相输入端连接。
9.一种空调器，其特征在于，所述空调器包括如权利要求1至8中任一项所述的过流保护电路。
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