[发明专利]一种带有限流保护和反时限保护功能的固态功率控制器

权利要求书

1.一种带有限流保护和反时限保护功能的固态功率控制器，其特征在于包括：起振电路、整流电路、信号隔离电路、驱动电路、保护控制电路、保护执行电路、开关电路以及变压器；

起振电路将外部直流电源转化为交流信号，依次通过变压器和整流电路，生成内部直流电源，给驱动电路和保护控制电路供电，所述内部直流电源还给用于控制信号和反馈信号隔离的信号隔离电路内侧供电；同时，外部直流电源还给信号隔离电路外侧供电；控制信号通过信号隔离电路之后送入驱动电路，驱动电路生成用于控制开关电路通断的开关信号；保护控制电路接收开关电路的电压采集信号，将电压采集信号分别与I²T阈值和限流阈值进行比较，如果超过I²T阈值，则产生跳闸信号给保护执行电路，保护执行电路控制开关电路关断；如果超过限流阈值，则产生限流启动信号给驱动电路，驱动电路产生用于限流保护的限流控制信号，开关电路根据所述限流控制信号进行限流；

所述驱动电路包括电阻R6～R11、三极管Q2、Q3和Q4；

信号隔离电路输出的控制信号通过电阻R7送入三极管Q2的基极，同时，控制信号还通过电阻R8送入三极管Q3的基极，整流电路输出的所述内部直流电源通过电阻R9输入给三极管Q2的发射级，三极管Q3的发射极接地，三极管Q3的集电极和三极管Q2的集电极连接在一起，通过电阻R11输出用于控制开关电路通断的开关信号，保护控制电路输出的限流启动信号通过电阻R6输入给三极管Q4的基极，三极管Q4的发射极通过电阻R10接地，Q4的集电极与Q3的集电极连接在一起。

2.根据权利要求1所述的一种带有限流保护和反时限保护功能的固态功率控制器，其特征在于：所述信号隔离电路包括电阻R1、R2、R3、R4、光耦OPT1和OPT2；

外部直流电源输入到光耦OPT2的三极管一侧，所述内部直流电源输入到光耦OPT1的三极管一侧，控制信号通过电阻R1输入到光耦OPT1的二极管一侧，光耦OPT1的三极管一侧的输出信号即为信号隔离电路输出给驱动电路的控制信号，同时，该控制信号通过电阻R3接地；保护控制电路输出的跳闸信号通过电阻R2后送入光耦OPT2的二极管一侧，光耦OPT2的三极管一侧的输出即为跳闸信号的反馈信号，该反馈信号还通过电阻R4接地。

3.根据权利要求1所述的一种带有限流保护和反时限保护功能的固态功率控制器，其特征在于：所述保护控制电路包括信号放大电路、电阻R14～R17、电容C1、C2、比较器U2、U3、三极管Q5、乘法器U4以及反相器U5；

开关电路的电压采集信号通过信号放大电路之后，送入比较器U2的输入正端，比较器U2的输入负端通过电阻R14接地，比较器U2的输入正端通过乘法器U4之后连接到比较器U3的输入正端，同时，比较器U2的输入正端通过乘法器U4之后还通过电阻R16接地，电容C1与C2串联后，与电阻R16并联；

比较器U2的输出信号即为限流启动信号，该限流启动信号与反相器U4输入端连接在一起，反相器U5输出端通过电阻R17与三极管Q5基极相连，三极管Q5的发射极接地，三极管Q5集电极与C1的负端连接在一起；

比较器U3的输入负端通过电阻R15接地，比较器U3的输出信号即为跳闸信号。

4.根据权利要求3所述的一种带有限流保护和反时限保护功能的固态功率控制器，其特征在于：所述信号放大电路包括电阻R12、R13、R18和放大器U1，开关电路的电压采集信号通过电阻R12送入放大器U1的输入正端，放大器的输入负端和输出端之间连接电阻R13，放大器的输入负端通过R18接地。

5.根据权利要求1所述的一种带有限流保护和反时限保护功能的固态功率控制器，其特征在于：所述保护执行电路包括电阻R5、R19和三极管Q1，跳闸信号通过电阻R5送入三极管Q1的基极，三极管Q1的发射极通过电阻R19接地，驱动电路输出的用于控制开关电路通断的开关信号送入三极管Q1的集电极。