[实用新型]一种车载电源的功率开关逐脉冲检测保护电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及车载通信设备供电领域，具体涉及一种车载电源机柜的功率开关逐脉冲检测保护电路。

背景技术

指控系统通信车内安装的电子设备较多，对电源设备的供电稳定性、可靠性、操作便利性等提出了很高的要求，一旦电源设备发生故障，将会影响所有电子设备的工作，造成严重后果。在车载电源机柜内有许多的功率开关，主要用于功率因数校正电路、直流?直流变换电路和直流?交流逆变电路等。功率开关一旦发生故障，轻则导致电源机柜无输出，电源机柜所带设备无法正常工作，严重时甚至会导致电路板烧毁、通信车电源璧盒跳闸致整车供电中断等严重故障。因此，如何在功率开关发生故障前采取有效措施预防严重事故的发生，具有很重要的意义。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种车载电源的功率开关逐脉冲检测保护电路，克服现有电流、电压平均值或有效值检测方法存在的时延过长、不能在发生故障第一时间切断驱动脉冲所带来的保护失效问题，工作稳定可靠、安装维护方便。

本实用新型是通过以下技术方案实现：

一种车载电源的功率开关逐脉冲检测保护电路，包括与所述功率开关的集电极串联的电流检测电路、与所述功率开关的集电极和发射极并联的电压检测电路、DSP、驱动控制电路；所述电流检测电路和电压检测电路分别通过A/D转换后与DSP的输入端连接，所述DSP输出的PWM信号与驱动控制电路的输入端连接，所述驱动控制电路的输出端与所述功率开关的栅极连接，所述DSP上还连接有显示告警电路。

本实用新型的有益效果：

本实用新型主要应用于各种通信车内的电源系统，周期检测功率开关两端的电压、电流变化情况，DSP对功率开关状态进行评估，在功率开关发生故障前进行告警并采取有效保护措施，防止功率开关损坏带来严重后果。满足工作稳定可靠、安装维护方便的要求。

附图说明

图1为功率开关正常工作时理想的电流、电压波形图；

图2为本实用新型实施例中的功率开关状态检测示意图。

具体实施方式

结合附图1、2所示，一种车载电源的功率开关逐脉冲检测保护电路，包括与所述功率开关的集电极串联的电流检测电路、与所述功率开关的集电极和发射极并联的电压检测电路、DSP、驱动控制电路；所述电流检测电路和电压检测电路分别通过A/D转换后与DSP的输入端连接，所述DSP输出的PWM信号与驱动控制电路的输入端连接，所述驱动控制电路的输出端与所述功率开关的栅极连接，所述DSP上还连接有显示告警电路。本实用新型所采用的DSP为TI公司的数字信号处理器TMS320F2812，电流检测电路采用霍尔电流传感器，型号为CHB-100SF/SP2，电压检测模块采用DFROBOT公司产的型号为DFR0051的电压检测模块，而PWM信号则是由DSP内部的事件管理器产生，通过其GPIOA端口输出的。

图1中v_g为功率开关栅极（或基极）驱动脉冲波形，v_ce为功率开关集电极和发射极两端电压波形，i_c为功率开关集电极电流波形。从图1可以看出，在功率开关正常状态下，当其栅极（或基极）驱动脉冲电压为V_m时，功率开关处于导通状态，集电极和发射极电压为零，集电极电流为I_p（其大小由变换电路工作电压、负载、电压拓扑结构、功率开关饱和导通压降等因素决定）；当功率开关栅极（或基极）驱动脉冲为零时，功率开关处于截止状态，集电极和发射极电压为V_d（其大小由变换电路工作电压、电压拓扑结构、功率开关饱和导通压降等因素决定），集电极电流为零。

图2以最常见的全桥功率变换电路为例，包括四个功率开关T1—T4，与每个功率开关串联的电流检测电路、与每个功率开关并联的电压检测电路、DSP、驱动控制电路以及显示告警电路组成；电流检测电路和电压检测电路用于检测流过功率开关的电流及其两端电压的大小，通过A/D转换将其转换为数字信号并送入DSP，此处DSP为整个技术方案的核心控制芯片，它负责产生四个功率开关的PWM控制脉冲，该PWM控制脉冲送入驱动控制电路进行放大和隔离后再送入四个功率开关管的栅极。同时，DSP在每个开关周期都启动A/D转换，读取功率开关电压和电流值，与标准值进行比较后来判定功率开关的状态。