[实用新型]电力变换器功率开关过流检测器

说明书

技术领域：本实用新型涉及一种电力变换器功率开关过流检测器，尤其是采用PWM技术的交交电力变换器中功率开关的过流检测器。

背景技术：现有的电力电子变换装置由电力变换器、驱动器、微控制器和功率开关过流检测器组成。电力变换器中的功率器件需由功率开关过流检测器采取准确、快速、可靠的过流保护，否则功率器件将会被烧毁。交流电力变换器分为交直交电力变换器和交交电力变换器两种基本变换型式，交直交变换器斩波的是直流电压，而交交电力变换器斩波的是交流电源相电压或线电压。因此，两者的功率开关过流检测器不应相同，交直交变换器功率开关过流检测器由连接在驱动器与功率开关之间的调整电阻和快速二极管相串联而构成，并已得到应用；交交电力变换器中功率开关的过流保护检测器，曾经有人设想直接利用上述交直交变换器中功率开关的过流保护检测器作为交交电力变换器中功率开关的过流保护检测器，但这在原理上存在着对原有隔离驱动器形成危害使之失去过流检测功能的问题，故还未见有关的应用报道。

发明内容：本实用新型包括调整电阻R1、快速二极管D5，调整电阻R1的一端与包含过流判断功能的隔离驱动器的过流检测端口连接，另一端与快速二极管D5的阳极连接，其特征在于：还包括快速二极管D1、D2、D3、D4和滤波电容C1，快速二极管D5的阴极与滤波电容C1的一端和快速二极管D1、D2的阴极连接，滤波电容C1的另一端与快速二极管D3、D4的阳极连接，快速二极管D1的阳极、D4的阴极和电力变换器中功率开关的漏极相连接，快速二极管D2的阳极、D3的阴极和电力变换器中功率开关的源极相连接，隔离驱动器的触发脉冲端子与电力变换器中功率开关的门极相连。本实用新型由于通过快速二极管D1、D2、D3、D4将电力变换器中功率开关源极与漏极之间的任意电压(含交流电压和直流电压)进行整流，使滤波电容C1的形成上正(+)下负(-)的直流电压，该直流电压通过调整电阻R1和二极管D5施加在隔离驱动器的过流检测端口，则达到了功率器件过流检测功能，因而具有通用性，可适用于各种电力变换器中功率开关的过流检测。此外，本实用新型还且具有结构简单、快速可靠之优点。

附图说明：下面给出本实用新型的实施例及附图，并作进一步说明：

图1为本实用新型的实施例附图。

具体实施方式：图1所示，电力电子变换装置由带有过流判断功能的隔离驱动器1、本实用新型2、微控制器3和交交电力变换器4组成。本实用新型2由调整电阻R1、快速二极管D1、D2、D3、D4、D5和滤波电容C1构成。调整电阻R1的一端与包含过流判断功能的隔离驱动器1的过流检测端口连接，调整电阻R1的另一端与快速二极管D5的阳极连接。快速二极管D5的阴极与滤波电容C1的一端和快速二极管D1、D2的阴极连接，滤波电容C1的另一端与快速二极管D3、D4的阳极连接，快速二极管D1的阳极、D4的阴极和电力变换器4中功率开关T1的漏极D相连接，快速二极管D2的阳极、D3的阴极和电力变换器4中功率开关T1的源极S相连接，隔离驱动器1的触发脉冲端子与电力变换器4中功率开关T1的门极G相连。微控制器3与驱动器1之间由两条线路进行信息联系，微控制器3与隔离驱动器1的源级为同一个接地GND2，隔离驱动器1的次级与电力变换器4中功率开关T1的源极S为同一个接地GND1。使用中当开通功率开关T1时，微控制器3向隔离驱动器1发送驱动信号，隔离驱动器1将该驱动信号作电气隔离和推动后得到一定电压等级的驱动信号，该驱动信号送至功率开关T1的门极G开通功率开关T1。当电力变换需关闭功率开关T1时，微控制器3向隔离驱动器1发送关闭信号，隔离驱动器1再将该驱动信号作电气隔离和推动后发出一定电压等级的关闭信号，该关闭信号送至功率开关T1的门极G关闭功率开关T1。当功率开关T1导通过程中发生过流时，滤波电容C1两端的直流电压将远远大于未发生过流时(即正常导通时)的直流电压，隔离驱动器1立即可检测到该异常电压，并判断出功率开关T1发生过流，随即向微控制器3外中断引脚或事件捕捉引脚发送故障信号，微控制器3立即从它的PWM输出口向隔离驱动器1发送关闭信号，即可关闭功率开关T1，防止故障曼延。

本实用新型由于在原来交直交电力变换器功率开关过流检测器中增加了快速二极管D1、D2、D3、D4和滤波电容C1，使功率开关T1的源极S与漏极D之间的任意电压(含交流电压、直流电压)进行整流，因而具有通用性，可适用于各种电力变换器中功率开关的过流检测。

上述快速二极管D1、D2、D3、D4、D5为快速恢复型，反向阻断电压大于500VAC；滤波电容C1的取值为10-20PF。