CN209562148U - 一种ipm过电流及过温保护电路 - Google Patents
一种ipm过电流及过温保护电路 Download PDFInfo
- Publication number
- CN209562148U CN209562148U CN201920021346.8U CN201920021346U CN209562148U CN 209562148 U CN209562148 U CN 209562148U CN 201920021346 U CN201920021346 U CN 201920021346U CN 209562148 U CN209562148 U CN 209562148U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- ipm
- resistance
- signal
- module
- reference voltage
- 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.)
- Active
Links
Landscapes
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
- Protection Of Static Devices (AREA)
Abstract
本实用新型涉及一种IPM过电流及过温保护电路,包括,与IPM模块连接的信号输入端,与MCU模块连接的信号输出端,以及连接在信号输入端与信号输出端之间的比较电路,所述比较电路包括,基准电压输出电路,与电源连接;比较器,其一输入端与基准电压输出电路连接,以接收基准电压信号,另一输入端通过所述信号输入端与IPM模块连接,比较器的输出端通过所述信号输出端与MCU模块连接;所述信号输入端与IPM模块的温度检测和过电流信号共用输出口连接;所述比较器对基准电压和信号输入端的电压进行比较,并将比较结果输送至MCU模块,使所述MCU模块根据比较结果控制IPM模块的运行状态。本实用新型只占用单片机的一个引脚,并能实现在过流和过温时为IPM提供保护。
Description
技术领域
本实用新型涉及IPM保护电路,尤其是一种IPM过电流及过温保护电路。
背景技术
随着电力电子行业的发展,IPM的使用领域越来越宽广,相对于普通IGBT+驱动方案,工程师们更注重这种智能、小型化的IPM方案。在IPM使用时,需要对其进行保护,在过流和过温的情况下,需要使IPM停止工作,以避免其损毁。申请号为201620760332.4的中国实用新型专利公开了一种基于DSP和IPM模块的变频器保护电路,包括:主控制器电路、IPM模块电路、过压保护电路、过温保护电路、过流保护电路和故障封锁电路;其应用TI公司的DSP控制芯片TMS320LF2406和IR公司的智能功率模块IPM模块IRAMS10UP60B,通过采样直流母线电压,IPM模块内部的温度和电流信号传递给主控制器TMS320LF2406,进行数据对比和分析,判断电路是否出现过电压、过温和过流等危险状况,如果出现危险,主控制器发出封锁信号FAULT和PDPINTA,其中FAULT用于封锁IPM模块的SVPWM脉冲,PDPINTA封锁TMS320LF2406产生的六路SVPWM脉冲,同时TMS320LF2406发出IPM_EN信号封锁74AC244,实现了基于软硬件的多方位,多重的闭环电路保护,实现了变频器的安全可靠运行。该专利的过温保护电路、过流保护电路分别单独占用主控制器(单片机)的一个输入引脚,造成引脚资源浪费,且其电路结构也比较复杂。
鉴于此提出本实用新型。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足,提供一种的IPM过电流及过温保护电路,只占用单片机的一个引脚,并能实现在过流和过温时为IPM提供保护。
为了实现该目的,本实用新型采用如下技术方案:
一种IPM过电流及过温保护电路,包括,用于与IPM模块连接的信号输入端,用于与MCU模块连接的信号输出端,以及连接在信号输入端与信号输出端之间的比较电路,所述比较电路包括,
基准电压输出电路,与电源连接,并配置为输出一基准电压;
比较器,其一输入端与基准电压输出电路连接,以接收基准电压信号,另一输入端通过所述信号输入端与IPM模块连接,比较器的输出端通过所述信号输出端与MCU模块连接;
所述信号输入端与IPM模块的温度检测和过电流信号共用输出口连接;
所述比较器配置为对基准电压和信号输入端的电压进行比较,并将比较结果输送至MCU模块,使所述MCU模块根据比较结果控制IPM模块的运行状态。
进一步,所述比较电路还包括一比较电阻R3,所述比较电阻R3的一端与电源连接,另一端通过信号输入端与IPM模块内的热敏电阻构成串联连接。
进一步,所述比较电阻R3的阻值配置为与所述热敏电阻在某温度下的阻值相同,该温度为IPM模块的保护温度。
进一步,所述基准电压输出电路包括串联连接的电阻R1和电阻R2,所述比较器的一输入端连接在电阻R1和电阻R2之间。
进一步,所述所述电阻R1和电阻R2的阻值相同,所述基准电压为电源电压的1/2。
进一步,所述比较器的输出端与信号输出端之间还设有一电阻R5,所述电阻R5通过电阻R4与电源连接。
进一步,所述比较器的输入端和输出端还分别通过一电容接地连接。
进一步,所述基准电压加在比较器的反向输入端,所述IPM模块的输出信号加在比较器的同相输入端。
进一步,所述温度检测和过电流信号共用输出口为IPM模块的VFO输出口,所述IPM模块的型号为IKCM15L60。
采用本实用新型所述的技术方案后,带来以下有益效果:
本实用新型的信号输出端只占用MCU模块(单片机)的一个引脚,在IPM过流和过温时均能触发MCU动作,使其控制IPM模块停止工作,实现对IPM模块的保护,相对于传统的IPM保护电路需要占用至少两个MCU引脚而言,由于本实用新型只占用MCU的一个引脚,因此一块MCU模块可以控制更多的IPM模块,有效降低了MCU模块的采购数量和使用成本,且整体电路结构更加简单,稳定性更好。
附图说明
图1:本实用新型实施例的电路原理图;
图2:本实用新型实施例中的IPM模块的内部电气原理图;
其中:1、IPM模块 2、比较电路 3、MCU模块 4、信号输入端 5、信号输出端。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的描述。
如图1和图2所示,一种IPM过电流及过温保护电路,包括,用于与IPM模块1连接的信号输入端4,用于与MCU模块3连接的信号输出端5,以及连接在信号输入端4与信号输出端5之间的比较电路2。本实施例中所述的IPM模块1的型号为IKCM15L60,但并不局限于此,IKCM15L60型的IPM模块1将温度保护和过电流保护作为一个管脚VFO输出。其内部设有热敏电阻Thermistor,热敏电阻Thermistor串联在管脚VFO和管脚VSS之间,其中管脚VSS接地。
所述比较电路2包括,基准电压输出电路、比较器ICA和比较电阻R3。
所述基准电压输出电路与电源VCC连接,并配置为输出一基准电压。具体地,所述基准电压输出电路包括串联连接的电阻R1和电阻R2,其中电阻R1的一端与电源VCC连接,电阻R2的一端接地,电阻R1和电阻R2的阻值相同,每个电阻上的电压均为电源VCC电压的1/2。
所述比较器ICA的反向输入端与基准电压输出电路连接,以接收基准电压信号,具体为,比较器ICA的反向输入端连接在电阻R1和电阻R2之间,这样使得输入比较器ICA的基准电压为电源VCC电压的1/2。所述比较器ICA的同相输入端通过所述信号输入端4与IPM模块1连接,具体地为信号输入端4与IPM模块1的温度检测和过电流信号共用输出口连接,即管脚VFO。所述比较器ICA的输出端通过所述信号输出端5与MCU模块3连接。
所述比较器ICA的作用是对基准电压和信号输入端4的电压进行比较,在输出端则以高电平或低电平来反映比较结果,并将比较结果输送至MCU模块3,使所述MCU模块3根据比较结果控制IPM模块1的运行状态。具体地,当信号输入端4的电压大于基准电压时,所述比较器ICA配置为输出高电平信号,MCU模块3控制IPM模块1保持运行状态;当信号输入端4的电压小于基准电压时,所述比较器ICA配置为输出低电平信号,MCU模块3控制IPM模块1停止运行。
过流保护的过程为:当IPM模块1过电流时,ITRIP电流检测触发致使管脚VFO输出低电平,通过与比较器ICA的基准电压进行比较,输出低电平到MCU模块3,MCU模块3检测到电平翻转,从而关断六路PWM输出,使IPM模块1停止工作,进而保护IPM模块1不受损坏。
所述比较电阻R3的一端与电源VCC连接,另一端通过信号输入端4与IPM模块1内的热敏电阻Thermistor构成串联连接,热敏电阻Thermistor的阻值会随着温度的变化而发生改变,具体地,热敏电阻Thermistor为NTC电阻,温度越高时电阻值越低。由于热敏电阻Thermistor与比较电阻R3串联,当热敏电阻Thermistor的阻值发生变化时,将使得信号输入端4的电压发生变化,当信号输入端4的电压小于基准电压时,将触发MCU模块3控制IPM模块1停止运行。
优选地,所述比较电阻R3的阻值配置为与所述热敏电阻Thermistor在某温度下的阻值相同,该温度为IPM模块1的保护温度。
过温保护的过程为:当外界温度高于保护温度时,热敏电阻Thermistor的阻值将小于比较电阻R3,使得信号输入端4的电压小于基准电压,比较器ICA输出低电平信号到MCU模块3,MCU模块3检测到电平翻转,从而关断六路PWM输出,使IPM模块1停止工作,进而保护IPM不受损坏。
优选地,所述比较器ICA的输出端与信号输出端5之间还设有一电阻R5,所述电阻R5通过电阻R4与电源VCC连接。
优选地,所述比较器ICA的输入端和输出端还分别通过一电容接地连接,起到隔直流通交流的作用。
以上所述为本实用新型的实施方式,应当指出,对于本领域的普通技术人员而言,在不脱离本实用新型原理前提下,还可以做出多种变形和改进,这也应该视为本实用新型的保护范围。
Claims (9)
1.一种IPM过电流及过温保护电路,包括,用于与IPM模块连接的信号输入端,用于与MCU模块连接的信号输出端,以及连接在信号输入端与信号输出端之间的比较电路,其特征在于:所述比较电路包括,
基准电压输出电路,与电源连接,并配置为输出一基准电压;
比较器,其一输入端与基准电压输出电路连接,以接收基准电压信号,另一输入端通过所述信号输入端与IPM模块连接,比较器的输出端通过所述信号输出端与MCU模块连接;
所述信号输入端与IPM模块的温度检测和过电流信号共用输出口连接;
所述比较器配置为对基准电压和信号输入端的电压进行比较,并将比较结果输送至MCU模块。
2.根据权利要求1所述的一种IPM过电流及过温保护电路,其特征在于:所述比较电路还包括一比较电阻R3,所述比较电阻R3的一端与电源连接,另一端通过信号输入端与IPM模块内的热敏电阻构成串联连接。
3.根据权利要求2所述的一种IPM过电流及过温保护电路,其特征在于:所述比较电阻R3的阻值配置为与所述热敏电阻在某温度下的阻值相同,该温度为IPM模块的保护温度。
4.根据权利要求1所述的一种IPM过电流及过温保护电路,其特征在于:所述基准电压输出电路包括串联连接的电阻R1和电阻R2,所述比较器的一输入端连接在电阻R1和电阻R2之间。
5.根据权利要求4所述的一种IPM过电流及过温保护电路,其特征在于:所述电阻R1和电阻R2的阻值相同,所述基准电压为电源电压的1/2。
6.根据权利要求1所述的一种IPM过电流及过温保护电路,其特征在于:所述比较器的输出端与信号输出端之间还设有一电阻R5,所述电阻R5通过电阻R4与电源连接。
7.根据权利要求1所述的一种IPM过电流及过温保护电路,其特征在于:所述比较器的输入端和输出端还分别通过一电容接地连接。
8.根据权利要求1所述的一种IPM过电流及过温保护电路,其特征在于:所述基准电压加在比较器的反向输入端,所述IPM模块的输出信号加在比较器的同相输入端。
9.根据权利要求1所述的一种IPM过电流及过温保护电路,其特征在于:所述温度检测和过电流信号共用输出口为IPM模块的VFO输出口,所述IPM模块的型号为IKCM15L60。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201920021346.8U CN209562148U (zh) | 2019-01-07 | 2019-01-07 | 一种ipm过电流及过温保护电路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201920021346.8U CN209562148U (zh) | 2019-01-07 | 2019-01-07 | 一种ipm过电流及过温保护电路 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN209562148U true CN209562148U (zh) | 2019-10-29 |
Family
ID=68305642
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201920021346.8U Active CN209562148U (zh) | 2019-01-07 | 2019-01-07 | 一种ipm过电流及过温保护电路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN209562148U (zh) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109659905A (zh) * | 2019-01-07 | 2019-04-19 | 山东朗进科技股份有限公司 | 一种ipm过电流及过温保护电路 |
CN116093888A (zh) * | 2023-04-08 | 2023-05-09 | 辰星(天津)自动化设备有限公司 | 一种工业机器人功率模块保护*** |
-
2019
- 2019-01-07 CN CN201920021346.8U patent/CN209562148U/zh active Active
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109659905A (zh) * | 2019-01-07 | 2019-04-19 | 山东朗进科技股份有限公司 | 一种ipm过电流及过温保护电路 |
CN116093888A (zh) * | 2023-04-08 | 2023-05-09 | 辰星(天津)自动化设备有限公司 | 一种工业机器人功率模块保护*** |
CN116093888B (zh) * | 2023-04-08 | 2023-08-18 | 辰星(天津)自动化设备有限公司 | 一种工业机器人功率模块保护*** |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN109659905A (zh) | 一种ipm过电流及过温保护电路 | |
CN105762767B (zh) | 基于apfc的硬件保护电路 | |
CN201523211U (zh) | 一种电动汽车整车控制器的电源电路 | |
CN101325366A (zh) | 一种具有保护电路的有源功率因素校正电路 | |
CN103066559B (zh) | 断电保护器 | |
CN204231188U (zh) | 电力转换电路和变频空调器 | |
CN209562148U (zh) | 一种ipm过电流及过温保护电路 | |
CN107425811B (zh) | 光伏组件的监测装置和光伏发电*** | |
CN206332610U (zh) | 车载驱动控制器电容放电电路 | |
CN208112512U (zh) | 变频器驱动电路 | |
CN102843049B (zh) | 摩托车用整流调压器 | |
CN204538967U (zh) | 一种放电控制*** | |
CN207399162U (zh) | 智能开关 | |
CN206684219U (zh) | 一种变频器及其电压检测电路 | |
CN203243019U (zh) | 一种断电保护器 | |
CN203415942U (zh) | 一种故障信号处理电路 | |
CN204992539U (zh) | 有源滤波器的多电源电压监视脉冲保护单元电路 | |
CN205319700U (zh) | 有源电力滤波器功率单元的驱动保护电路 | |
CN209267426U (zh) | 一种集成化多用途igbt控制驱动装置 | |
CN107819394A (zh) | 一种开关管控制方法、装置及逆变器 | |
CN106786394A (zh) | 互锁保护电路 | |
CN106992597A (zh) | 一种集中蓄电池式应急电源输出异常信号快速处理电路 | |
CN209088529U (zh) | 变频器输出对地短路保护装置 | |
CN208597019U (zh) | 改善功率开关温升的控制电路、以及电饭煲 | |
CN203151083U (zh) | 一种igbt模块短路保护电路 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |