基於門電路的電源保護電路的製作方法
2023-05-25 04:54:31 1
基於門電路的電源保護電路的製作方法
【專利摘要】本發明公開了基於門電路的電源保護電路，包括充電指示電路、可調恆流電路、可調穩壓電路，充電指示電路包括PNP型三極體Q2、電阻R2、電阻R1、電阻R4、發光二極體LED1，可調穩壓電路包括NPN型三極體Q1、電阻R3、可變電阻R5、穩壓二極體D1，可調恆流電路包括PNP型三極體Q3、電阻R7、可變電阻R6，由於電阻R2的分壓作用，使得PNP型三極體Q2的E極和B極的電壓不同，形成電壓差，PNP型三極體Q2處於導通狀態，隨著充電時間的推進，隨著被充電鋰電池電壓逐漸上升，充電電流將逐漸減小，待電池充滿後電阻R2上的壓降不斷減小，最終使PNP型三極體Q2截至。提供一種簡單有效的先快後慢的變電流充電系統。
【專利說明】基於門電路的電源保護電路
【技術領域】
[0001] 本發明涉及過流保護，具體是基於門電路的電源保護電路。
【背景技術】
[0002] IGBT 驅動電路包括 IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor)，IGBT 即絕緣柵 雙極型電晶體，是由BJT (雙極型三極體）和M0S (絕緣柵型場效應管）組成的複合全控型 電壓驅動式功率半導體器件，兼有M0SFET的高輸入阻抗和GTR的低導通壓降兩方面的優 點。
[0003] IGBT驅動電路綜合了以上兩種器件的優點，驅動功率小而飽和壓降低。非常適合 應用於直流電壓為600V及以上的變流系統如交流電機、變頻器、開關電源、照明電路、牽引 傳動等領域。
[0004] 而在IGBT驅動電路的應用中往往需要對IGBT驅動電路的控制信號進行處理以保 護IGBT驅動電路，放置輸入控制信號的過流而燒毀IGBT驅動電路。
[0005] 現有的保護措施是：IGBT的短路電流的大小與柵極電壓有關，在實際應用中，可 以通過減少柵極電壓來降低短路電流或延長承受短路電流的時間。現有技術是在IGBT的 G極設置三極體，利用三極體的導通和截止形成保護措施，但是這種保護措施不能達到很高 效和高速反應的精準控制，往往三極體還沒有達到截止狀態時，IGBT已經被燒毀了。
【發明內容】
[0006] 本發明的目的在於提供一種穩定、高速反應的基於門電路的電源保護電路。
[0007] 本發明的目的主要通過以下技術方案實現：基於門電路的電源保護電路，包括集 成鎖相環電路J1，集成鎖相環電路J1的IN1引腳連接電源，集成鎖相環電路J1的IN2引 腳接地，集成鎖相環電路J1的TRES引腳串聯電阻R2、電位器VR後接入到集成鎖相環電 路J1的V+引腳，集成鎖相環電路J1的VC0引腳連接有接地電容C2,集成鎖相環電路的 V-引腳與TCAP引腳之間連接有電容C2,集成鎖相環電路J1的VIN引腳和V0UT引腳的 輸出信號同時輸入到反相器F1，反相器F1的輸出端連接到D觸發器D1的CLK端，還包括 二級反向器F2和二級反相器F3、一級與門Ml、一級與門M2,其中，D觸發器D1的D端與 二級反相器F3的輸入連接，同時D觸發器D1的D端還與一級與門Ml的輸入端連接，二級 反相器F3的輸出端與一級與門M2的輸入端連接，D觸發器D1的D端還與D觸發器D1的 ^端連接，D觸發器D1的Q端同時與二級反向器F2的輸入端、一級與門M2的輸入端連接， 二級反向器F2的輸出端與一級與門Ml的輸入端連接，一級與門Ml的輸出端連接有二級與 門M3的輸入端，一級與門M2的輸出端連接有二級與門M4的輸入端，二級與門M3的輸入端 和二級與門M4的輸入端還同時連接有指令端EN，二級與門M3的輸出端連接有末級反相器 U1和末級反相器U2,二級與門M4的輸出端連接有末級反相器U3和末級反相器U4,末級反 相器U1和末級反相器U2、末級反相器U3和末級反相器U4均各自輸出一路信號。
[0008] 上述電路的工作原理為：末級反相器U1和末級反相器U2、末級反相器U3和末級 反相器以均各自輸出一路信號分別是⑶了^^^…^^…^^集成鎖相環電路"：其功能 是提供頻率穩定的方波信號，通過調節電位器VR即可改變集成鎖相環電路J1的輸出頻率。 集成鎖相環電路J1的輸出信號經過反相器F1的反相處理後輸入到D觸發器D1的時鐘端 (CLK端)，D觸發器D1的輸出信號經過二級反向器F2和二級反相器F3的整形處理後加到 一級與門Ml和一級與門M2的輸入端，信號再次經過二級與門M3和二級與門M4輸出到末級 反相器U1和末級反相器U2、末級反相器U3和末級反相器U4,從輸出端0UT1、0UT2、0UT3、 0UT4即可得到2路互補方波信號。其中0UTU0UT2為一組，0UT3、0UT4為另一組分別加到 IGBT驅動電路的輸入端。該電路從設計上保證了兩路信號在任何情況下都是互補的，這就 避免了 IGBT橋直通現象的發生，確保了 IGBT模塊工作的安全性。指令端EN是IGBT控制 使能信號，當EN = 1則有控制信號輸出，而當EN = 0則沒有輸出，其目的是完成對IGBT驅 動電路進行過流保護。
[0009] 優選的，集成鎖相環電路J1採用型號為LM565的集成電路。
[0010] 優選的，反相器F1、二級反向器F2和二級反相器F3均採用型號為74HC14的施密 特反相器。
[0011] 優選的，一級與門Ml、一級與門M2、二級與門M3、二級與門M4均採用型號為 74HC08的與門器。
[0012] 優選的，末級反相器U1和末級反相器U2、末級反相器U3和末級反相器U4均採用 型號為74LS06的反相器。
[0013] 優選的，還包括電阻R3,電阻R3連接在反相器F1的輸入端處，電阻R3同時與集成 鎖相環電路J1的VIN引腳和V0UT引腳連接，二級反向器F2的輸入端通過電阻R4與D觸 發器D1的Q端連接，二級反相器F3的輸入端通過電阻R5與D觸發器D1的^端連接。
[0014] 本發明的優點在於：結構簡單，成本低，操作簡單快捷，能快速的、方便的實現穩 定、商速反應的基於門電路的電源保護電路。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015] 圖1為本發明的電路示意圖。
【具體實施方式】
[0016] 下面結合實施例及附圖對本發明作進一步的詳細說明，但本發明的實施方式不限 於此。
[0017] 實施例1 : 如圖1所示。
[0018] 基於門電路的電源保護電路，包括集成鎖相環電路J1，集成鎖相環電路J1的IN1 引腳連接正5V的電源，正5V的電源經過電阻R1的分壓後進入IN1引腳為集成鎖相環電路 J1提供電源，集成鎖相環電路J1的IN2引腳接地，集成鎖相環電路J1的TRES引腳串聯電 阻R2、電位器VR後接入到集成鎖相環電路J1的V+引腳，集成鎖相環電路J1的VC0引腳連 接有接地電容C2,集成鎖相環電路的V-引腳與TCAP引腳之間連接有電容C2,集成鎖相環 電路J1的VIN引腳和V0UT引腳的輸出信號同時輸入到反相器F1，反相器F1的輸出端連 接到D觸發器D1的CLK端，還包括二級反向器F2和二級反相器F3、一級與門Ml、一級與門 M2,其中，D觸發器D1的D端與二級反相器F3的輸入連接，同時D觸發器D1的D端還與一 級與門Ml的輸入端連接，二級反相器F3的輸出端與一級與門M2的輸入端連接，D觸發器D1 的D端還與D觸發器D1的^端連接，D觸發器D1的Q端同時與二級反向器F2的輸入端、一 級與門M2的輸入端連接，二級反向器F2的輸出端與一級與門Ml的輸入端連接，一級與門 Ml的輸出端連接有二級與門M3的輸入端，一級與門M2的輸出端連接有二級與門M4的輸入 端，二級與門M3的輸入端和二級與門M4的輸入端還同時連接有指令端EN，二級與門M3的 輸出端連接有末級反相器U1和末級反相器U2,二級與門M4的輸出端連接有末級反相器U3 和末級反相器U4,末級反相器U1和末級反相器U2、末級反相器U3和末級反相器U4均各自 輸出一路信號。
[0019] 上述電路的工作原理為：末級反相器U1和末級反相器U2、末級反相器U3和末級 反相器以均各自輸出一路信號分別是⑶了^^^…^^…^^集成鎖相環電路"：其功能 是提供頻率穩定的方波信號，通過調節電位器VR即可改變集成鎖相環電路J1的輸出頻率。 集成鎖相環電路J1的輸出信號經過反相器F1的反相處理後輸入到D觸發器D1的時鐘端 (CLK端)，D觸發器D1的輸出信號經過二級反向器F2和二級反相器F3的整形處理後加到 一級與門Ml和一級與門M2的輸入端，信號再次經過二級與門M3和二級與門M4輸出到末級 反相器U1和末級反相器U2、末級反相器U3和末級反相器U4,從輸出端0UT1、0UT2、0UT3、 0UT4即可得到2路互補方波信號。其中0UTU0UT2為一組，0UT3、0UT4為另一組分別加到 IGBT驅動電路的輸入端。該電路從設計上保證了兩路信號在任何情況下都是互補的，這就 避免了 IGBT橋直通現象的發生，確保了 IGBT模塊工作的安全性。指令端EN是IGBT控制 使能信號，當EN = 1則有控制信號輸出，而當EN = 0則沒有輸出，其目的是完成對IGBT驅 動電路進行過流保護。
[0020] 優選的，集成鎖相環電路J1採用型號為LM565的集成電路。
[0021] 優選的，反相器F1、二級反向器F2和二級反相器F3均採用型號為74HC14的施密 特反相器。
[0022] 優選的，一級與門Ml、一級與門M2、二級與門M3、二級與門M4均採用型號為 74HC08的與門器。
[0023] 優選的，末級反相器U1和末級反相器U2、末級反相器U3和末級反相器U4均採用 型號為74LS06的反相器。
[0024] 優選的，還包括電阻R3,電阻R3連接在反相器F1的輸入端處，電阻R3同時與集成 鎖相環電路J1的VIN引腳和V0UT引腳連接，二級反向器F2的輸入端通過電阻R4與D觸 發器D1的Q端連接，二級反相器F3的輸入端通過電阻R5與D觸發器D1的$端連接。
[0025] 本發明的優點在於：結構簡單，成本低，操作簡單快捷，能快速的、方便的實現穩 定、商速反應的基於門電路的電源保護電路。
【權利要求】
1. 基於門電路的電源保護電路，其特徵在於：包括集成鎖相環電路J1，集成鎖相環電 路Jl的INl引腳連接電源，集成鎖相環電路Jl的IN2引腳接地，集成鎖相環電路Jl的TRES 引腳串聯電阻R2、電位器VR後接入到集成鎖相環電路Jl的V+引腳，集成鎖相環電路Jl的 VCO引腳連接有接地電容C2，集成鎖相環電路的V-引腳與TCAP引腳之間連接有電容C2，集 成鎖相環電路Jl的VIN引腳和VOUT引腳的輸出信號同時輸入到反相器F1，反相器Fl的 輸出端連接到D觸發器Dl的CLK端，還包括二級反向器F2和二級反相器F3、一級與門Ml、 一級與門M2,其中，D觸發器Dl的D端與二級反相器F3的輸入連接，同時D觸發器Dl的D 端還與一級與門Ml的輸入端連接，二級反相器F3的輸出端與一級與門M2的輸入端連接， D觸發器Dl的D端還與D觸發器Dl的^端連接，D觸發器Dl的Q端同時與二級反向器F2 的輸入端、一級與門M2的輸入端連接，二級反向器F2的輸出端與一級與門Ml的輸入端連 接，一級與門Ml的輸出端連接有二級與門M3的輸入端，一級與門M2的輸出端連接有二級 與門M4的輸入端，二級與門M3的輸入端和二級與門M4的輸入端還同時連接有指令端EN， 二級與門M3的輸出端連接有末級反相器Ul和末級反相器U2,二級與門M4的輸出端連接有 末級反相器U3和末級反相器U4,末級反相器Ul和末級反相器U2、末級反相器U3和末級反 相器U4均各自輸出一路信號。
2. 根據權利要求1所述的基於門電路的電源保護電路，其特徵在於：集成鎖相環電路 Jl採用型號為LM565的集成電路。
3. 根據權利要求1所述的基於門電路的電源保護電路，其特徵在於：反相器F1、二級反 向器F2和二級反相器F3均採用型號為74HC14的施密特反相器。
4. 根據權利要求1所述的基於門電路的電源保護電路，其特徵在於：一級與門Ml、一級 與門M2、二級與門M3、二級與門M4均採用型號為74HC08的與門器。
5. 根據權利要求1所述的基於門電路的電源保護電路，其特徵在於：末級反相器Ul和 末級反相器U2、末級反相器U3和末級反相器U4均採用型號為74LS06的反相器。
6. 根據權利要求1所述的基於門電路的電源保護電路，其特徵在於：還包括電阻R3,電 阻R3連接在反相器Fl的輸入端處，電阻R3同時與集成鎖相環電路Jl的VIN引腳和VOUT 引腳連接，二級反向器F2的輸入端通過電阻R4與D觸發器Dl的Q端連接，二級反相器F3 的輸入端通過電阻R5與D觸發器Dl的^端連接。
【文檔編號】H02H3/08GK104269817SQ201410534784
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年10月13日 優先權日:2014年10月13日
【發明者】任佳, 袁祖斌 申請人:成都銳奕信息技術有限公司