本实用新型专利技术公开了一种双电流保护功能电源，包括输入起动电流检测电路（1）、额定工作电流检测电路（2）、电流逻辑判断电路（3）、开关管驱动电路（4）。其特征在于：输入起动电流检测电路（1）和额定工作电流检测电路（2）并联工作，利用输入起动电流检测电路（1）响应速度快，设置的检测电流峰值高，额定工作电流检测电路（2）响应速度慢，设置的检测电流值低的特点，有效区分在电源的启动中、正常工作或负载过载短路等情况下出现的过电流现象。电流取样信号转换成的逻辑判断信号输出给电流逻辑判断电路（3），电流逻辑判断电路（3）综合判断给出相应的信号输出给开关管驱动电路（4）或完全锁存，开关管驱动电路（4）控制电源主回路开关管的开通与关断，电流逻辑判断电路（3）若给出完全锁存信号，则完全关闭电源工作。这种双电流保护功能电源能及时、有效而又不紊乱地保护多种情况下出现的开关管工作中的过电流现象。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种电源，尤其涉及一种具备双重电流保护功能的电机起动电源。
技术介绍
随着电源技术的发展，采用PWM调制解调器驱动MOS管或IGBT工作的电源越来越普遍，这种利用MOS管或IGBT作为开关管的电源相对于传统工频电源来讲，具备功率密度高，体积小的优点，但相对于传统工频电源来讲，其MOS管或IGBT抗冲击能力比较弱，特别是在负载为直流电动机的情况下，电动机起动电流一般是其额定工作电流的三至五倍，并且在实际应用中，电机出现堵转或负载损坏而造成电源输出短路的情况也时有发生，这些情况下开关管的工作电流很大，极易造成MOS管或IGBT损坏而使整台电源永久性损坏。市场常见的电源在使用过程，存在以下弊端:(I)电源在工作过程中保护的速度不够快而导致电源永久性损坏。MOS管、IGBT管、功率二极管等半导体材料的工作频率都比较高，很多保护响应不及时就造成了这些半导体器件永久性损坏；(2)不能明确区别起动电流、额定工作电流、短路电流，极易造成保护紊乱，使负载不能正常工作、误保护或造成电源的损坏。
技术实现思路
针对上述现有技术的不足，本技术提出了一种能明确判别起动电流、额定工作电流、负载短路电流的高速保护电路，非常有效地防止了 MOS管或IGBT受冲击损坏而造成电源的损坏。本技术通过以下技术方案来实现上述目的:本技术所述的双电流保护功能电源包括输入起动电流检测电路、额定工作电流检测电路、电流逻辑判断电路、开关管驱动电路。其特征在于:输入起动电流检测电路和额定工作电流检测电路并联工作，将电流取样信号转换成逻辑判断信号输出给电流逻辑判断电路，电流逻辑判断电路综合判断给出相应的信号输出给开关管驱动电路或完全锁存，开关管驱动电路控制电源主回路开关管的开通与关断，电流逻辑判断电路若给出完全锁存信号，则完全关闭电源工作。上述的输入起动电流检测电路中，开关管工作电流被转换成的电压脉冲信号经电阻进入比较器同相输入端。经电阻、电位器分压产生的基准电压再经电阻进入比较器的反向输入端，比较器同相输入端的信号大于反向输入端设定的基准值时，比较器的输出产生高电平，给出逻辑判断信号。改变电位器的阻值可以改变比较器反向输入端的基准电压，实际上就是设定不同的起动电流保护值。上述的额定工作电流检测电路中，开关管工作电流转换成的电压脉冲信号经滤波电容、电阻进入比较器同相输入端。经电阻、电位器分压产生的基准电压再经电阻进入比较器的反向输入端。比较器同相输入端的信号大于反向输入端时，比较器的输出产生高电平，给出逻辑判断信号。改变电位器的阻值可以改变比较器反向输入端的基准电压，实际上就是设定不同的额定保护电流值。输入起动电流检测电路中比较器的输出信号与额定工作电流检测电路中比较器的输出信号经二极管并联组成与运算，输出电流逻辑判断信号。上述电流逻辑判断电路中，电流逻辑判断信号输入由单稳态触发器CD4098、电阻、电容组成的脉宽调制电路中，电流逻辑判断信号经不同的脉宽调制后，输出瞬时关断信号和锁存记忆信号。瞬时关断信号和锁存记忆信号同时输入给同步计数器CC40161，由CC40161记录在锁存记忆信号发生的这段时间内，发生瞬时关断电源驱动信号的脉冲次数，即电源瞬时保护的次数。CC40161第14、13、12、11脚分别对应在锁存记忆信号发生的这段时间内记录了 1、2、4、8次瞬时保护，选择其中一个端口的输出信号可作为永久关断信号，彻底关断开关管的驱动信号或电源的输入。上述的开关管驱动电路中，TL494是一种固定频率的脉宽调制集成电路芯片，工作频率通过外部电阻和电容进行调节。瞬时关断信号一方面通过二极管直接送入TL494第4脚的死区比较器，直接关断TL494的输出，开关管的驱动信号就没有了，实现了瞬间关断，保护开关管不受损伤。瞬时关断信号另一方面通过二极管，电阻给电容充电，然后送入TL494第4脚的死区比较器。电容有储能作用，瞬时关断信号消除后，充满的电容上的电量释放需要经过一段时间后才能放电完毕，本专利技术利用电容的缓慢放电实现TL494第4脚的电压由高电平缓慢跌落至低电平，实现电源被瞬间关断保护后的软起动。与现有技术相比，本技术的有益效果是:( I)通过额定工作电流检测电路检测开关管上的工作电流，额定工作电流检测电路设定的检测电流值较小，但响应速度慢，这样能有效的避开电源带感性负载时开机冲击电流大的问题，又能对长期超过电源额定工作的电流进行检测，防止电源长期工作在超负荷的状态下导致电源发热而损坏；(2)通过输入起动电流检测电路，设置了较大的电流保护值，但保护响应速度又很快的检测方式，即允许开关管在很短的时间内能承受较大的开机电流冲击，又能在冲击电流太大而超过了开关管能承受的最大电流时，快速有效地保护开关管不受这种大电流的冲击而损坏；(3)通过电流逻辑判断电路，对于感性负载起动时的冲击电流，对于感性负载起动后发生的超过额定工作状态的电流，电流逻辑判断电路都能给出瞬时保护信号对开关管进行快速保护，这两种过流现象消除后，电源又恢复正常工作状；但对于频繁或持续出现开关管过电流现象时，说明负载或电源发生了不可恢复的故障，电流逻辑判断电路在给出的锁存记忆信号发生的这段时间内，根据记录到电源瞬间保护的次数，给出信号切断电源输入或永久性关断开关管驱动信号，使电源处于完全关断的状态，防止电源遭到不可恢复的损伤。通过这两种保护方式，即能对起动电流造成的冲击，短时间的过载或短路进行有效的可恢复性地保护，又能对长期过载或短路的情况进行有效的不可恢复性的保护；(4)通过开关管驱动电路，实现开机软起动，瞬时保护，瞬时保护后的软起动相结合的方式，使开关管在任何状态下开通都是处于软起动的状态开通，有效果地防止了对开关管的冲击，有效地防止了对负载的冲击。【附图说明】下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步详细说明。附图1是本技术的电路框架图。附图2是本技术的输入起动电流检测电路和额定工作电流检测电路原理图。附图3是本技术的电流逻辑判断电路原理图。附图4是本技术的开关管驱动电路原理图。【具体实施方式】如图1所示，本技术所述的双电流保护功能电源由输入起动电流检测电路1、额定工作电流检测电路2、电流逻辑判断电路3、开关管驱动电路4组成。输入起动电流检测电路I和额定工作电流检测电路2并联工作，将电流取样信号转换成逻辑判断信号输出给电流逻辑判断电路3，电流逻辑判断电路3综合判断给出相应的信号输出给开关管驱动电路4或完全锁存，开关管驱动电路4控制电源主回路开关管的开通与关断，电流逻辑判断电路3若给出完全锁存信号，则完全关闭电源工作。如图2所示，电流检测信号经电阻Rl输入比较器IClA的同相输入端，辅助电源电压经电阻R3、电位器RPl和电容Cl分压滤波后，经电阻R2输入比较器IClA的反相输入端，当IClA同相输入端的检测信号大于反相输入端的基准信号时，比较器IClA输出端为高电平，辅助电源经电阻R4、R5和二极管Dl输出逻辑判断信号；电流检测信号经电阻R6、R7和电容C2组成的阻当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种双电流保护功能电源，包括输入起动电流检测电路（1）、额定工作电流检测电路（2）、电流逻辑判断电路（3）、开关管驱动电路（4），其特征在于：输入起动电流检测电路（1）和额定工作电流检测电路（2）并联工作，将电流取样信号转换成逻辑判断信号输出给电流逻辑判断电路（3），电流逻辑判断电路（3）综合判断给出相应的信号输出给开关管驱动电路（4）或完全锁存，开关管驱动电路（4）控制电源主回路开关管的开通与关断，电流逻辑判断电路（3）若给出完全锁存信号，则完全关闭电源工作。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王成，
申请(专利权)人：成都欧安电气有限公司，
类型：新型
国别省市：四川;51
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