[发明专利]保护装置和驱动系统

说明书

本发明提供了一种保护装置，串联于一母线上，包括：分流电阻，设置于母线上；过流检测单元，与分流电阻并联，以检测母线上的电流值；以及功率开关单元，连接过流检测单元和母线；其中，当沿母线的一个方向上的电流值大于或等于一预设阈值时，过流检测单元被触发，以驱动功率开关单元使母线断路。此外，本发明还提供了适合采用上述保护装置的驱动系统。

技术领域

本发明涉及一种保护装置以及适于采用这种保护装置的驱动系统。

背景技术

例如，在工业运动控制领域中，在电机制动时会产生再生能量提供给电机的驱动器，这个能量过高则会引起驱动器触发过压保护而停机。

传统的一种驱动系统如图1所示，其通过将两台(或两台以上)驱动器1、2的母线并联，使得其中一台驱动器制动时其再生能量可以通过并联通道3提供给另外一台(或多台)驱动器使用。但，这种方案仅限于同等功率的驱动器之间使用。在不同功率的驱动器之间实现并联母线会有风险，例如功率较小的驱动器的整流单元有可能因承受超出额定的电流而烧毁其整流单元。此外，母线电容的纹波电压和纹波电流也会因为被大功率驱动器抽取能量而加大，降低母线电容的寿命，进而导致产品寿命下降。

另一方面，目前市场上并无太多合适的高耐压保险丝，如在400V系统中需要用到额定电压600V的保险丝，当其中一台驱动器内部发生短路时，保险丝无法迅速切断两台驱动器之间的连接，这会使得另外一台正常的驱动器也会出现烧毁，这增大了损失。

发明内容

本发明提出了一种全新的保护机制。具体的，本发明提供了一种可以串联在上述母线上的保护装置。该保护装置尤其适用于功率不同的驱动器之间的电流保护，可以在小功率驱动器内部能量经由母线向大功率驱动器流动(例如小功率驱动器制动或者大功率驱动器启动时)并达到或超过预设阈值时，切断两台驱动器之间的连接，从而保护小功率驱动器的内部整流桥和母线电容。

根据本发明的一个方面，提供了一种保护装置，串联于一母线上，包括：

分流电阻，设置于所述母线上；

过流检测单元，与所述分流电阻并联，以检测所述母线上的电流值；以及

功率开关单元，连接所述过流检测单元和所述母线；

其中，当沿所述母线的一个方向上的电流值大于或等于一预设阈值时，所述过流检测单元被触发，以驱动所述功率开关单元使所述母线断路。

根据一个实施例，在上述的保护装置中，所述功率开关单元进一步包括IGBT和IGBT栅极驱动电路，

其中，所述IGBT的集电极和发射极分别连接至所述母线，且所述集电极和发射极之间并联有反向二极管；

其中，所述IGBT的栅极与所述IGBT栅极驱动电路相连接。该IGBT栅极驱动电路可以控制IGBT的通断，进而控制母线的开路和断路。

根据一个实施例，在上述的保护装置中，所述IGBT栅极驱动电路与所述过流检测单元相连接，

其中，所述IGBT栅极驱动电路使所述IGBT的默认状态为导通，且当所述过流检测单元被触发时，驱动所述IGBT断开所述母线。

根据一个实施例，在上述的保护装置中，进一步包括：与所述过流检测单元连接的延时复位单元，

其中，在所述过流检测单元被触发后，所述延时复位单元使所述过流检测单元延时复位。这样，无需人工复位就可以使得母线功能再次实现。

根据一个实施例，在上述的保护装置中，进一步包括：供电单元，所述供电单元向所述过流检测单元、延时复位单元和功率开关单元供电。

根据一个实施例，在上述的保护装置中，所述供电单元是带电压隔离能力的DC/DC电源。