CN201937249U - 一种逆变电源及其短路保护装置 - Google Patents

一种逆变电源及其短路保护装置 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种逆变电源及其短路保护装置。其中的逆变电源包括由晶体三极管开关器件构成的逆变桥单元,其中的装置包括:实时监测流过逆变桥单元中的晶体三极管开关器件的电流大小并输出电压检测信号的电流检测单元;向电流检测单元和逆变桥单元中的晶体三极管开关器件提供驱动信号的驱动单元;将电流检测单元输出的电压检测信号与一参考电压信号比较后输出晶体三极管开关器件短路信号或晶体三极管开关器件正常工作信号的比较单元;当比较单元输出晶体三极管开关器件短路信号时控制驱动单元停止向晶体三极管开关器件提供驱动信号的控制单元,从而使得逆变桥单元中的晶体三极管开关器件停止工作,起到了对晶体三极管开关器件的短路保护作用。

Description

一种逆变电源及其短路保护装置
技术领域
本实用新型属于半导体电路设计技术领域,尤其涉及一种逆变电源及其短路保护装置。
背景技术
目前广泛应用于通讯、电力设备等领域的逆变电源是一种将直流电变换成交流电的装置,其一般是由晶体三极管开关器件,如IGBT、MOSFET等组成的逆变桥电路。由于晶体三极管开关器件所能承受的电流过载有限,一旦短路发生就要求提供一种能在尽可能短的时间内关断该晶体三极管开关器件的短路保护装置,以切断短路电流,使该晶体三极管开关器件不致于因过流而损坏。
现有技术提供逆变电源的短路保护装置是采用缓启动的方式实现对逆变电源启动过程中的晶体三极管开关器件的短路保护的,然而该种逆变电源的短路保护装置不能在逆变电源的逆变过程中对晶体三极管开关器件进行短路保护,使得逆变电源的晶体三极管开关器件在逆变过程中发生短路时,极易损坏。
实用新型内容
本实用新型实施例的目的在于提供一种逆变电源的短路保护装置,旨在解决现有技术提供的逆变电源的短路保护装置采用延时启动的方式实现对逆变电源启动过程中的晶体三极管开关器件的短路保护,而不能在逆变电源的逆变过程中对晶体三极管开关器件进行短路保护的问题。
本实用新型实施例是这样实现的,一种逆变电源的短路保护装置,所述逆变电源包括由晶体三极管开关器件构成的逆变桥单元,所述装置包括:
连接所述逆变桥单元、实时监测流过所述逆变桥单元中的所述晶体三极管开关器件的电流大小并输出电压检测信号的电流检测单元;
连接所述逆变桥单元和电流检测单元、向所述电流检测单元和逆变桥单元中的所述晶体三极管开关器件提供驱动信号的驱动单元;
连接所述电流检测单元、将所述电流检测单元输出的所述电压检测信号与一参考电压信号比较后输出晶体三极管开关器件短路信号或晶体三极管开关器件正常工作信号的比较单元;以及
连接所述比较单元和驱动单元、并当所述比较单元输出所述晶体三极管开关器件短路信号时控制所述驱动单元停止向所述逆变桥单元中的所述晶体三极管开关器件提供驱动信号的控制单元;
所述驱动单元、电流检测单元、比较单元、控制单元以及逆变桥单元电连接。
在本实用新型一个实施例中,所述逆变桥单元包括电感L,分别由至少一个金氧半场效晶体管构成的第一桥臂、第二桥臂、第三桥臂以及第四桥臂,所述第一桥臂、第二桥臂、第三桥臂以及第四桥臂中的金氧半场效晶体管的栅极均连接所述驱动单元;
所述第一桥臂中的金氧半场效晶体管的漏极连接到一直流输入端的正极,所述第二桥臂中的金氧半场效晶体管的源极连接到所述直流输入端的负极,且所述第一桥臂中的所述金氧半场效晶体管的源极通过电感L的初级线圈与所述第二桥臂中的金氧半场效晶体管的漏极连接;所述第三桥臂中的金氧半场效晶体管的漏极连接到所述直流输入端的正极;所述第四桥臂中的金氧半场效晶体管的源极连接到所述直流输入端的负极,且所述第三桥臂中的所述金氧半场效晶体管的源极通过电感L的初级线圈与所述第四桥臂中的所述金氧半场效晶体管的漏极连接;电感L的次级线圈作为该逆变桥单元的输出端。
进一步地,所述电流检测单元包括:金氧半场效晶体管QDC1以及电阻R1;金氧半场效晶体管QDC1的漏极连接所述第四桥臂中的所述金氧半场效晶体管的漏极,金氧半场效晶体管QDC1的源极连接电阻R1的一端,电阻R1的另一端连接所述第四桥臂中的所述金氧半场效晶体管的源极;金氧半场效晶体管QDC1的源极同时连接所述比较单元。
更进一步地,所述电流检测单元还可以包括:金氧半场效晶体管QDC2以及电阻R2;金氧半场效晶体管QDC2的漏极连接所述第二桥臂中的所述金氧半场效晶体管的漏极,金氧半场效晶体管QDC2的源极连接电阻R2的一端,电阻R2的另一端连接所述第四桥臂中的所述金氧半场效晶体管的源极;金氧半场效晶体管QDC2的源极同时连接金氧半场效晶体管QDC1的源极。
进一步地,所述电流检测单元包括:金氧半场效晶体管QDC2以及电阻R2;金氧半场效晶体管QDC2的漏极连接所述第二桥臂中的所述金氧半场效晶体管的漏极,金氧半场效晶体管QDC2的源极连接电阻R2的一端,电阻R2的另一端连接所述第四桥臂中的所述金氧半场效晶体管的源极;金氧半场效晶体管QDC2的源极同时连接所述比较单元。
上述装置中,所述比较单元包括:比较器、电阻R3以及电阻R4;所述比较器的同相输入端连接金氧半场效晶体管QDC1的源极;所述比较器的反相输入端通过电阻R4接地,所述比较器的反相输入端同时通过电阻R3连接一直流电压;所述比较器的输出端连接所述控制单元。
上述装置中,所述逆变桥单元还可以包括电感L,分别由至少一个绝缘栅双极型晶体管构成的第一桥臂、第二桥臂、第三桥臂以及第四桥臂,所述第一桥臂、第二桥臂、第三桥臂以及第四桥臂中的绝缘栅双极型晶体管的栅极均连接所述驱动单元的输出端;
所述第一桥臂中的绝缘栅双极型晶体管的集电极连接到一直流输入端的正极,所述第二桥臂中的绝缘栅双极型晶体管的发射极连接到所述直流输入端的负极,且所述第一桥臂中的所述绝缘栅双极型晶体管的发射极通过电感L的初级线圈与所述第二桥臂中的绝缘栅双极型晶体管的集电极连接;所述第三桥臂中的绝缘栅双极型晶体管的集电极连接到所述直流输入端的正极;所述第四桥臂中的绝缘栅双极型晶体管的发射极连接到所述直流输入端的负极,且所述第三桥臂中的所述绝缘栅双极型晶体管的发射极通过电感L的初级线圈与所述第四桥臂中的所述绝缘栅双极型晶体管的集电极连接;电感L的次级线圈作为该逆变桥单元的输出端。
在本实用新型的另一实施例中,所述电流检测单元包括:电阻R5和电阻R6;所述逆变桥单元包括电感L,分别由至少一个金氧半场效晶体管构成的第一桥臂、第二桥臂、第三桥臂以及第四桥臂,所述第一桥臂、第二桥臂、第三桥臂以及第四桥臂中的金氧半场效晶体管的栅极均连接所述驱动单元的输出端;
所述第一桥臂中的金氧半场效晶体管的漏极连接到一直流输入端的正极,所述第二桥臂中的任一金氧半场效晶体管的源极通过电阻R6连接到所述直流输入端的负极,且所述第一桥臂中的所述金氧半场效晶体管的源极通过电感L的初级线圈与所述第二桥臂中的金氧半场效晶体管的漏极连接;所述第三桥臂中的金氧半场效晶体管的漏极连接到所述直流输入端的正极;所述第四桥臂中的任一金氧半场效晶体管的源极通过电阻R5连接到所述直流输入端的负极,且所述第三桥臂中的所述金氧半场效晶体管的源极通过电感L的初级线圈与所述第四桥臂中的所述金氧半场效晶体管的漏极连接;电感L的次级线圈作为该逆变桥单元的输出端。
本实用新型实施例还提供了一种逆变电源,包括由晶体三极管开关器件构成的逆变桥单元、以及连接所述逆变桥单元的逆变电源的短路保护装置,所述装置包括:
连接所述逆变桥单元、实时监测流过所述逆变桥单元中的所述晶体三极管开关器件的电流大小并输出电压检测信号的电流检测单元;
连接所述逆变桥单元和电流检测单元、向所述电流检测单元和逆变桥单元中的所述晶体三极管开关器件提供驱动信号的驱动单元;
连接所述电流检测单元、将所述电流检测单元输出的所述电压检测信号与一参考电压信号比较后输出晶体三极管开关器件短路信号或晶体三极管开关器件正常工作信号的比较单元;以及
连接所述比较单元和驱动单元、并当所述比较单元输出所述晶体三极管开关器件短路信号时控制所述驱动单元停止向所述逆变桥单元中的所述晶体三极管开关器件提供驱动信号的控制单元;
所述驱动单元、电流检测单元、比较单元、控制单元以及逆变桥单元电连接。
上述逆变电源中,所述逆变桥单元包括电感L,分别由至少一个金氧半场效晶体管构成的第一桥臂、第二桥臂、第三桥臂以及第四桥臂,所述第一桥臂、第二桥臂、第三桥臂以及第四桥臂中的金氧半场效晶体管的栅极均连接所述驱动单元;
所述第一桥臂中的金氧半场效晶体管的漏极连接到一直流输入端的正极,所述第二桥臂中的金氧半场效晶体管的源极连接到所述直流输入端的负极,且所述第一桥臂中的所述金氧半场效晶体管的源极通过电感L的初级线圈与所述第二桥臂中的金氧半场效晶体管的漏极连接;所述第三桥臂中的金氧半场效晶体管的漏极连接到所述直流输入端的正极;所述第四桥臂中的金氧半场效晶体管的源极连接到所述直流输入端的负极,且所述第三桥臂中的所述金氧半场效晶体管的源极通过电感L的初级线圈与所述第四桥臂中的所述金氧半场效晶体管的漏极连接;电感L的次级线圈作为该逆变桥单元的输出端。
本实用新型实施例提供的逆变电源的短路保护装置通过电流检测单元和比较单元实时监测流过逆变桥单元中的晶体三极管开关器件的电流大小,并当逆变桥单元中的晶体三极管开关器件出现短路时控制驱动单元停止向逆变桥单元中的晶体三极管开关器件提供驱动信号,从而使得逆变桥单元中的晶体三极管开关器件停止工作,起到了对晶体三极管开关器件的短路保护作用。
附图说明
以下通过附图及具体实施例对本实用新型进行详细说明。
图1是本实用新型第一实施例提供的逆变电源的短路保护装置的结构图;
图2是图1的具体电路图;
图3是本实用新型第二实施例提供的逆变电源的短路保护装置的结构图;
图4是图3的具体电路图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。
图1示出了本实用新型第一实施例提供的逆变电源的短路保护装置的结构,为了便于说明,仅示出了与本实用新型实施例相关的部分。其中的逆变电源包括由晶体三极管开关器件构成的逆变桥单元。
本实用新型第一实施例提供的逆变电源的短路保护装置包括:连接逆变桥单元、实时监测流过逆变桥单元中的晶体三极管开关器件的电流大小并输出电压检测信号的电流检测单元12;连接逆变桥单元和电流检测单元12、向电流检测单元12以及逆变桥单元中的晶体三极管开关器件提供驱动信号的驱动单元11;连接电流检测单元12、将电流检测单元12输出的电压检测信号与一参考电压信号比较后输出晶体三极管开关器件短路信号或晶体三极管开关器件正常工作信号的比较单元13;以及连接比较单元13和驱动单元11、并当比较单元13输出晶体三极管开关器件短路信号时控制驱动单元11停止向逆变桥单元中的晶体三极管开关器件提供驱动信号的控制单元14。其中的驱动单元11、电流检测单元12、比较单元13、控制单元14以及逆变桥单元电连接。
本实用新型第一实施例提供的逆变电源的短路保护装置通过电流检测单元12和比较单元13实时监测流过逆变桥单元中的晶体三极管开关器件的电流大小,并当逆变桥单元中的晶体三极管开关器件出现短路时控制驱动单元11停止向逆变桥单元中的晶体三极管开关器件提供驱动信号,从而使得逆变桥单元中的晶体三极管开关器件停止工作,起到了对晶体三极管开关器件的短路保护作用。
本实用新型第一实施例中,逆变桥单元中的晶体三极管开关器件可以是金氧半场效晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor  Field-Effect Transistor,MOSFET)、绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor,IGBT)或其它现有各种起到开关作用的晶体三极管开关器件或上述器件的组合。如图2示出了图1的具体电路,其中的晶体三极管开关器件以P沟道MOSFET为例进行说明,当晶体三极管开关器件为IGBT时,该IGBT的集电极与MOSFET的漏极连接方式相同,该IGBT的发射极与MOSFET的源极连接方式相同,该IGBT的栅极与MOSFET的栅极连接方式相同。
其中,逆变桥单元具体是由MOSFET构成的一单相H型逆变桥,包括四个分别由至少一个MOSFET构成的桥臂以及电感L,该至少一个MOSFET的栅极均连接驱动单元11的输出端,即如图2所示的由金氧半场效晶体管QA1至金氧半场效晶体管QAn构成的第一桥臂,由金氧半场效晶体管QD1至金氧半场效晶体管QDn构成的第二桥臂,由金氧半场效晶体管QB1至金氧半场效晶体管QBn构成的第三桥臂,以及由金氧半场效晶体管QC1至金氧半场效晶体管QCn构成的第四桥臂。第一桥臂中的MOSFET的漏极连接到一直流输入端的正极;第二桥臂中的MOSFET的源极连接到直流输入端的负极,且第一桥臂中的MOSFET的源极通过电感L的初级线圈与第二桥臂中的MOSFET的漏极连接。第三桥臂中的MOSFET的漏极连接到直流输入端的正极;第四桥臂中的MOSFET的源极连接到该直流输入端的负极,且第三桥臂中的MOSFET的源极通过电感L的初级线圈与第四桥臂中的MOSFET的漏极连接。该电感L的次级线圈作为该逆变桥单元的输出端。
其中,电流检测单元12具体包括:金氧半场效晶体管QDC1以及电阻R1。金氧半场效晶体管QDC1的漏极连接第四桥臂中的MOSFET的漏极,金氧半场效晶体管QDC1的源极连接电阻R1的一端,电阻R1的另一端连接第四桥臂中的MOSFET的源极;金氧半场效晶体管QDC1的源极同时连接比较单元13。
进一步地,电流检测单元12还可以包括:金氧半场效晶体管QDC2以及电阻R2。金氧半场效晶体管QDC2的漏极连接第二桥臂中的MOSFET的漏极,金氧半场效晶体管QDC2的源极连接电阻R2的一端,电阻R2的另一端连接第二桥臂中的MOSFET的源极;金氧半场效晶体管QDC2的源极同时连接金氧半场效晶体管QDC1的源极。
当然,具体实现时,电流检测单元12也可以仅包括由金氧半场效晶体管QDC2以及电阻R2构成的上述电路,而不包括由金氧半场效晶体管QDC1以及电阻R1构成的上述电路,此时,金氧半场效晶体管QDC2的源极同时连接比较单元13。当晶体三极管开关器件为IGBT时,相应地,电流检测单元12包括由第一绝缘栅双极型晶体管以及第一电阻构成的电路,和/或由绝缘栅双极型晶体管以及第二电阻构成的电路,且由第一绝缘栅双极型晶体管以及第一电阻构成的电路与由金氧半场效晶体管QDC2以及电阻R2构成的上述电路相同,由绝缘栅双极型晶体管以及第二电阻构成的电路与由金氧半场效晶体管QDC1以及电阻R1构成的上述电路相同,在此不再赘述。
其中,比较单元13具体包括:比较器A、电阻R3以及电阻R4。比较器A的同相输入端连接电流检测单元12,具体是连接金氧半场效晶体管QDC1的源极和/或金氧半场效晶体管QDC2的源极;比较器A的反相输入端通过电阻R4接地,比较器A的反相输入端同时通过电阻R3连接一直流电压,该直流电压具体可以是5V;比较器A的输出端连接控制单元14。
本实用新型第一实施例提供的上述电路在工作时,以电流检测单元12同时包括金氧半场效晶体管QDC1、电阻R1、金氧半场效晶体管QDC2以及电阻R2为例,如果第一桥臂或第二桥臂中的任一MOSFET出现短路故障,根据MOSFET的源极和漏极之间的电压VDS随流过MOSFET源极和漏极的电流IDS的增大而增大,金氧半场效晶体管QDC1的源极电压Vs的变化可以实时反映出该短路故障的发生情况的原理,金氧半场效晶体管QDC1的源极电压Vs作为电流检测单元12输出的电压检测信号将增大,比较器A将该电压检测信号与其反相输入端输入的由电阻R3和电阻R4分压之后得到的参考电压信号进行比较,当该电压检测信号的大小超过该参考电压信号的大小时,比较器A输出晶体三极管开关器件短路信号给控制单元14,控制单元14根据该晶体三极管开关器件短路信号,控制驱动单元11停止向逆变桥单元输出驱动信号,从而使得逆变桥单元中的至少MOSFET停止工作,达到对发生短路的MOSFET的短路保护作用。由于IGBT的集电极和发射极之间的电压VCE同样具有随其集电极和发射极之间的电流ICE增大而增大的特性,因此,当晶体三极管开关器件为IGBT或其它具有同样导通特性的三极管开关器件时,逆变电源的短路保护装置的器件组成及连接关系均与本实用新型实施例相同。
本实用新型实施例还提供了一种逆变电源,该逆变电源包括由晶体三极管开关器件构成的逆变桥单元,以及连接该逆变桥单元的上述逆变电源的短路保护装置。
本实用新型第一实施例考虑到功率的均衡分配而另外增加了与原有逆变桥单元的桥臂并联的电流检测单元,在不考虑功率的均衡分配而考虑到成本问题时,本实用新型第二实施例提供了一种逆变电源的短路保护装置,如图3示出了本实用新型第二实施例提供的逆变电源的短路保护装置的结构,为了便于说明,仅示出了与本实用新型实施例相关的部分。其中的逆变电源是由晶体三极管开关器件构成的逆变桥单元。
与图1所示不同,本实用新型第二实施例提供的逆变电源的短路保护装置中的电流检测单元12无须与驱动单元11连接,驱动单元11无须向电流检测单元12提供驱动信号,其它各部分的组成、连接关系及其作用与本实用新型第一实施例所述相同,在此不再赘述。
本实用新型第二实施例中,逆变桥单元中的晶体三极管开关器件可以是金氧半场效晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor,MOSFET)、绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor,IGBT)或其它现有各种起到开关作用的晶体三极管开关器件或上述器件的组合。如图4示出了图3的具体电路,其中的晶体三极管开关器件以P沟道MOSFET为例进行说明,当晶体三极管开关器件为IGBT时,该IGBT的集电极与MOSFET的漏极连接方式相同,该IGBT的发射极与MOSFET的源极连接方式相同,该IGBT的栅极与MOSFET的栅极连接方式相同。
与图2所示不同,电流检测单元12具体包括:电阻R5和/或电阻R6。第四桥臂中的任一MOSFET的源极通过电阻R5连接到直流输入端的负极,且第三桥臂中的MOSFET的源极通过电感L的初级线圈与第四桥臂中的MOSFET的漏极连接,第四桥臂中的该MOSFET的源极同时连接比较单元13,具体是连接比较单元13中比较器A的同相输入端;和/或第二桥臂中的任一MOSFET的源极通过电阻R6连接到直流输入端的负极,且第一桥臂中的MOSFET的源极通过电感L的初级线圈与第二桥臂中的MOSFET的漏极连接,第二桥臂中的该MOSFET的源极同时连接比较单元13,具体是连接比较单元13中比较器A的同相输入端。
本实用新型第二实施例提供的逆变电源的短路保护装置的电路中的其它元器件及其连接关系和作用与本实用新型第一实施例所述相同,在此不再赘述。
本实用新型实施例还提供了一种逆变电源,该逆变电源包括由晶体三极管开关器件构成的逆变桥单元,以及连接该逆变桥单元的如上本实用新型第二实施例所述的逆变电源的短路保护装置。
本实用新型实施例提供的逆变电源的短路保护装置通过电流检测单元12和比较单元13实时监测流过逆变桥单元中的晶体三极管开关器件的电流大小,并当逆变桥单元中的晶体三极管开关器件出现短路时控制驱动单元11停止向逆变桥单元中的晶体三极管开关器件提供驱动信号,从而使得逆变桥单元中的晶体三极管开关器件停止工作,起到了对晶体三极管开关器件的短路保护作用;在不考虑功率的均衡分配而考虑时,电流检测单元利用原有桥臂中的晶体三极管开关器件,在实现对晶体三极管开关器件短路保护作用的同时,节约了产品的成本。
以上所述,仅为本实用新型较佳的具体实施方式,但本实用新型的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内,根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种逆变电源的短路保护装置,所述逆变电源包括由晶体三极管开关器件构成的逆变桥单元,其特征在于,所述装置包括:
连接所述逆变桥单元、实时监测流过所述逆变桥单元中的所述晶体三极管开关器件的电流大小并输出电压检测信号的电流检测单元;
连接所述逆变桥单元和电流检测单元、向所述电流检测单元和逆变桥单元中的所述晶体三极管开关器件提供驱动信号的驱动单元;
连接所述电流检测单元、将所述电流检测单元输出的所述电压检测信号与一参考电压信号比较后输出晶体三极管开关器件短路信号或晶体三极管开关器件正常工作信号的比较单元;以及
连接所述比较单元和驱动单元、并当所述比较单元输出所述晶体三极管开关器件短路信号时控制所述驱动单元停止向所述逆变桥单元中的所述晶体三极管开关器件提供驱动信号的控制单元;
所述驱动单元、电流检测单元、比较单元、控制单元以及逆变桥单元电连接。
2.如权利要求1所述的逆变电源的短路保护装置,其特征在于,所述逆变桥单元包括电感L,分别由至少一个金氧半场效晶体管构成的第一桥臂、第二桥臂、第三桥臂以及第四桥臂,所述第一桥臂、第二桥臂、第三桥臂以及第四桥臂中的金氧半场效晶体管的栅极均连接所述驱动单元;
所述第一桥臂中的金氧半场效晶体管的漏极连接到一直流输入端的正极,所述第二桥臂中的金氧半场效晶体管的源极连接到所述直流输入端的负极,且所述第一桥臂中的所述金氧半场效晶体管的源极通过电感L的初级线圈与所述第二桥臂中的金氧半场效晶体管的漏极连接;所述第三桥臂中的金氧半场效晶体管的漏极连接到所述直流输入端的正极;所述第四桥臂中的金氧半场效晶体管的源极连接到所述直流输入端的负极,且所述第三桥臂中的所述金氧半场效晶体管的源极通过电感L的初级线圈与所述第四桥臂中的所述金氧半场效晶体管的漏极连接;电感L的次级线圈作为该逆变桥单元的输出端。
3.如权利要求2所述的逆变电源的短路保护装置,其特征在于,所述电流检测单元包括:金氧半场效晶体管QDC1以及电阻R1;金氧半场效晶体管QDC1的漏极连接所述第四桥臂中的所述金氧半场效晶体管的漏极,金氧半场效晶体管QDC1的源极连接电阻R1的一端,电阻R1的另一端连接所述第四桥臂中的所述金氧半场效晶体管的源极;金氧半场效晶体管QDC1的源极同时连接所述比较单元。
4.如权利要求3所述的逆变电源的短路保护装置,其特征在于,所述电流检测单元还包括:金氧半场效晶体管QDC2以及电阻R2;金氧半场效晶体管QDC2的漏极连接所述第二桥臂中的所述金氧半场效晶体管的漏极,金氧半场效晶体管QDC2的源极连接电阻R2的一端,电阻R2的另一端连接所述第四桥臂中的所述金氧半场效晶体管的源极;金氧半场效晶体管QDC2的源极同时连接金氧半场效晶体管QDC1的源极。
5.如权利要求2所述的逆变电源的短路保护装置,其特征在于,所述电流检测单元包括:金氧半场效晶体管QDC2以及电阻R2;金氧半场效晶体管QDC2的漏极连接所述第二桥臂中的所述金氧半场效晶体管的漏极,金氧半场效晶体管QDC2的源极连接电阻R2的一端,电阻R2的另一端连接所述第四桥臂中的所述金氧半场效晶体管的源极;金氧半场效晶体管QDC2的源极同时连接所述比较单元。
6.如权利要求3、4或5所述的逆变电源的短路保护装置,其特征在于,所述比较单元包括:比较器、电阻R3以及电阻R4;所述比较器的同相输入端连接金氧半场效晶体管QDC1的源极;所述比较器的反相输入端通过电阻R4接地,所述比较器的反相输入端同时通过电阻R3连接一直流电压;所述比较器的输出端连接所述控制单元。
7.如权利要求1所述的逆变电源的短路保护装置,其特征在于,所述逆变桥单元包括电感L,分别由至少一个绝缘栅双极型晶体管构成的第一桥臂、第二桥臂、第三桥臂以及第四桥臂,所述第一桥臂、第二桥臂、第三桥臂以及第四桥臂中的绝缘栅双极型晶体管的栅极均连接所述驱动单元的输出端;
所述第一桥臂中的绝缘栅双极型晶体管的集电极连接到一直流输入端的正极,所述第二桥臂中的绝缘栅双极型晶体管的发射极连接到所述直流输入端的负极,且所述第一桥臂中的所述绝缘栅双极型晶体管的发射极通过电感L的初级线圈与所述第二桥臂中的绝缘栅双极型晶体管的集电极连接;所述第三桥臂中的绝缘栅双极型晶体管的集电极连接到所述直流输入端的正极;所述第四桥臂中的绝缘栅双极型晶体管的发射极连接到所述直流输入端的负极,且所述第三桥臂中的所述绝缘栅双极型晶体管的发射极通过电感L的初级线圈与所述第四桥臂中的所述绝缘栅双极型晶体管的集电极连接;电感L的次级线圈作为该逆变桥单元的输出端。
8.如权利要求1所述的逆变电源的短路保护装置,其特征在于,所述电流检测单元包括:电阻R5和电阻R6;所述逆变桥单元包括电感L,分别由至少一个金氧半场效晶体管构成的第一桥臂、第二桥臂、第三桥臂以及第四桥臂,所述第一桥臂、第二桥臂、第三桥臂以及第四桥臂中的金氧半场效晶体管的栅极均连接所述驱动单元的输出端;
所述第一桥臂中的金氧半场效晶体管的漏极连接到一直流输入端的正极,所述第二桥臂中的任一金氧半场效晶体管的源极通过电阻R6连接到所述直流输入端的负极,且所述第一桥臂中的所述金氧半场效晶体管的源极通过电感L的初级线圈与所述第二桥臂中的金氧半场效晶体管的漏极连接;所述第三桥臂中的金氧半场效晶体管的漏极连接到所述直流输入端的正极;所述第四桥臂中的任一金氧半场效晶体管的源极通过电阻R5连接到所述直流输入端的负极,且所述第三桥臂中的所述金氧半场效晶体管的源极通过电感L的初级线圈与所述第四桥臂中的所述金氧半场效晶体管的漏极连接;电感L的次级线圈作为该逆变桥单元的输出端。
9.一种逆变电源,包括由晶体三极管开关器件构成的逆变桥单元、以及连接所述逆变桥单元的逆变电源的短路保护装置,其特征在于,所述装置包括:
连接所述逆变桥单元、实时监测流过所述逆变桥单元中的所述晶体三极管开关器件的电流大小并输出电压检测信号的电流检测单元;
连接所述逆变桥单元和电流检测单元、向所述电流检测单元和逆变桥单元中的所述晶体三极管开关器件提供驱动信号的驱动单元;
连接所述电流检测单元、将所述电流检测单元输出的所述电压检测信号与一参考电压信号比较后输出晶体三极管开关器件短路信号或晶体三极管开关器件正常工作信号的比较单元;以及
连接所述比较单元和驱动单元、并当所述比较单元输出所述晶体三极管开关器件短路信号时控制所述驱动单元停止向所述逆变桥单元中的所述晶体三极管开关器件提供驱动信号的控制单元;
所述驱动单元、电流检测单元、比较单元、控制单元以及逆变桥单元电连接。
10.如权利要求9所述的逆变电源,其特征在于,所述逆变桥单元包括电感L,分别由至少一个金氧半场效晶体管构成的第一桥臂、第二桥臂、第三桥臂以及第四桥臂,所述第一桥臂、第二桥臂、第三桥臂以及第四桥臂中的金氧半场效晶体管的栅极均连接所述驱动单元;
所述第一桥臂中的金氧半场效晶体管的漏极连接到一直流输入端的正极,所述第二桥臂中的金氧半场效晶体管的源极连接到所述直流输入端的负极,且所述第一桥臂中的所述金氧半场效晶体管的源极通过电感L的初级线圈与所述第二桥臂中的金氧半场效晶体管的漏极连接;所述第三桥臂中的金氧半场效晶体管的漏极连接到所述直流输入端的正极;所述第四桥臂中的金氧半场效晶体管的源极连接到所述直流输入端的负极,且所述第三桥臂中的所述金氧半场效晶体管的源极通过电感L的初级线圈与所述第四桥臂中的所述金氧半场效晶体管的漏极连接;电感L的次级线圈作为该逆变桥单元的输出端。
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