[发明专利]一种低压直流母线桥臂短路故障保护电路

权利要求书

1.一种低压直流母线桥臂短路故障保护电路，其特征在于包括：母线电流检测与过流故障判断单元、保护与释放延时控制单元、过流保护单元；母线电流检测与过流故障判断单元接收母线电流，完成电流到电压的转换后，对电压信号进行分压、滤波，再经过滞环比较得到过流故障判断电平信号至保护与释放延时控制单元；保护与释放延时控制单元接收过流故障判断电平信号，对该信号进行延时处理，得到过流保护电平信号至过流保护单元；过流保护单元对过流保护电平信号与来自外部控制器桥臂开关管的驱动脉冲电平比较后，得到桥臂开关管驱动脉冲电平给外部桥臂开关管；

所述母线电流检测与过流故障判断单元具体包括：电阻R101、R102、R103、R104、R105、R122、R111，电容C53、C54，第一比较器U5；电阻R101为母线电流检测电阻，串联接入母线正端；电阻R102、R103、R104、R105、R122、R111，电容C53、C54，第一比较器U5分别组成分压电路、滤波电路、滞环比较电路；电阻R102一端与电阻R101接到母线正端的一端相连，电阻R102另一端与电阻R104一端相连，并且都连至第一比较器U5的正相输入端；电阻R104的另一端连至信号地，电容C53与电阻R104并联；电阻R103一端与电流检测电阻R101的另一端相连，电阻R103的另一端与电阻R105的一端相连，并且都连至第一比较器U5的反相输入端；电阻R122的一端与电阻R105的另一端相连，电阻R122的另一端接至信号地；电容C54的一端接至第一比较器U5的反相输入端，另一端与信号地相连；电阻R111一端与第一比较器U5的正相输入端相连，另一端与第一比较器U5的输出端相连。

2.根据权利要求1所述的一种低压直流母线桥臂短路故障保护电路，其特征在于：所述母线电流检测与过流故障判断单元包括串联在低压母线正端进线上的母线电流检测电阻、分压、滤波与滞环比较电路；母线电流检测电阻将母线正端电流转换为母线电流检测电阻两端的电压降，通过分压与滤波电路，将母线电流检测电阻两端各自相对于信号地的电压分别转换为滞环比较电路正、反相输入电压，由滞环比较电路输出过流故障判断电平信号。

3.根据权利要求1所述的一种低压直流母线桥臂短路故障保护电路，其特征在于：所述电阻R101阻值范围在0.1Ω～0.5Ω之间，功率范围为2W～4W。

4.根据权利要求1所述的一种低压直流母线桥臂短路故障保护电路，其特征在于：所述电阻R102～R105、R122用于设置电流比较阈值，满足：

其中V_dc为母线电压，i_dc(th)为预设的电流阈值。

5.根据权利要求1所述的一种低压直流母线桥臂短路故障保护电路，其特征在于：所述电阻R102和R103的阻值相等，阻值范围在10KΩ～100KΩ之间；R104和R105的阻值相等，阻值范围在1KΩ～20KΩ之间；R122的阻值范围在100Ω～1KΩ之间；R102～R105和R122的阻值保证第一比较器U5的正相输入端和反相输入端相对于信号地的电压均不超出第一比较器U5的正、负偏置电压范围。

6.根据权利要求1所述的一种低压直流母线桥臂短路故障保护电路，其特征在于：所述保护与释放延时控制单元，通过过流保护与释放延时控制电路，输出过流保护电平信号。

7.根据权利要求6所述的一种低压直流母线桥臂短路故障保护电路，其特征在于：所述保护与释放延时控制单元具体包括：电阻R115、R124、R117，电容C57，二极管D22，稳压二极管D23；第一比较器U5输出端输出的过流故障判断电平信号送入电阻R115的一端，电阻R115的另一端与电阻R124的一端、电阻R117的一端、以及二极管D22的正端相连，二极管D22的负端与电阻R117的另一端、稳压二极管D23的负端、电容C57的一端相连，电阻R124的另一端接至偏置电压Vcc，稳压二极管D23的正端和电容C57的另一端连至信号地。