[发明专利]一种DC-DC变换器及其过流保护电路

说明书

本发明涉及一种DC‑DC变换器及其过流保护电路，属于低压配电网和电力电子技术领域。本发明的过流保护电路能够准确检测负载电流的变化情况，在负载电流过流的情况下，控制第一三极管导通，第一三极管导通后，其集电极变为低电平使第二三极管导通，VCC经第二三极管的集电极加载至第一三极管的基极，形成自锁，保证过流时能够安全、稳定的切断DC‑DC变换器的电源。本发明通过两个三极管构成的驱动及自锁电路实现过流保护，不仅成本低，且抗干扰能力强。

技术领域

本发明涉及一种DC-DC变换器及其过流保护电路，属于低压配电网和电力电子技术领域。

背景技术

近年来，随着电力电子及电子技术的迅猛发展，DC-DC变换器在计算机、通信、工业自动化、电子或电工仪器等领域应用更加广泛。在DC-DC变换器中，大功率MOSFET管在技术和应用上也有了更新的突破，压降越来越低，开关速度越来越快，凭借其出色的高频开关特性而被广泛应用，但MOSFET开关管具有较弱的承受短时过载的能力，在电源短接、内部短路等异常情况下，产生的功率会急剧增大，从而影响MOSFET开关管正常工作，并可能对其产生永久性的损坏。因此为了保护MOSFET开关管，在DC-DC变换器内部通常需要过流保护电路。目前，已报道的一些适用于DC-DC变换器的过电流保护电路，在电路结构成本、限流精度、功耗和抗干扰能力诸方面还不能很好的兼顾。如何设计出可靠合理的过电流保护电路，对于充分发挥MOSFET开关管的优点，避其弱点起着至关重要的作用，也是有效利用MOSFET开关管的前提和关键。

发明内容

本发明的目的是提供一种DC-DC变换器及其过流保护电路，以解决目前DC-DC变换器的过流保护电路成本和抗干扰能力无法兼顾的问题。

本发明为解决上述技术问题而提供一种DC-DC变换器的过流保护电路，该过流保护电路包括：

取样保护电路，包括用于串联在DC-DC变换器为负载供电的回路上的采样电阻，以检测负载上电流变化；

信号放大电路，包括运算放大器，运算放大器的输入端与取样保护电路的输出端连接，用于对采样信号进行放大；

电压比较电路，包括比较器，比较器的一个输入端与运算放大器的输出端连接，另一个输入端连接有基准电压，比较器的输出端上连接有上拉电阻；

驱动及自锁电路，包括有第一三极管和第二三极管，所述第一三极管基极与比较器的输出端连接，第一三极管的发射极接地，第一三极管的集电极连接第二三极管的基极，第二三极管的发射极连接电源，第二三极管的集电极通过电阻连接到第一三极管的基极，第二三极管的集电极还通过继电器线圈接地，继电器的触点用于设置在DC-DC变换器与负载之间。

本发明的过流保护电路能够准确检测负载电流的变化情况，在负载电流过流的情况下，控制第一三极管导通，第一三极管导通后，其集电极变为低电平使第二三极管导通，VCC经第二三极管的集电极加载至第一三极管的基极，形成自锁，保证过流时能够安全、稳定的切断DC-DC变换器的电源。本发明通过两个三极管构成的驱动及自锁电路实现过流保护，不仅成本低，且抗干扰能力强。

进一步地，为防止过高的电压损坏运算放大器，所述的取样保护电路还包括有稳压二极管，用于对电压采样信号进行稳压。

进一步地，所述的运算放大器包括同相输入端和反相输入端，所述同相输入端与取样保护电路的输出端连接，反相输入段通过可调电阻模块连接到运算放大器的输出端。

进一步地，所述的继电器线圈两端并联有防反二极管。

本发明还提供了一种DC-DC变换器，包括有依次连接的直流电源、输入滤波电路、桥式变换器和输出滤波电路，还包括有过流保护电路，所述的过流保护电路为本发明所述的过流保护电路。

进一步地，为实现对DC-DC变换器的限流保护，该DC-DC变换器还包括限流单元，所述限流单元包括接触器和限流电阻。