[发明专利]一种磁隔离式高压母线高速响应过流保护电路

权利要求书

1.一种磁隔离高压母线高速响应过流保护电路，包括：母线开关场效应管、隔离式高速母线电流采集电路、过流判断电路、脉冲隔离变压器、脉冲信号锁存电路和过流保护执行电路，其特征在于：

隔离式高速母线电流采集电路对母线电流进行采样，并将电流采样信号传输至过流判断电路；当发生过流故障时，过流判断电路输出脉冲信号至脉冲隔离变压器，脉冲隔离变压器将该脉冲信号隔离传输至位于次级侧的脉冲信号锁存电路，脉冲信号锁存电路将该脉冲信号转换为常值电平信号输出至过流保护执行电路，过流保护执行电路接收常值电平信号后关闭母线开关场效应管，最终实现母线供电回路的切换功能；

所述过流判断电路包括高速比较器、过流基准信号产生电路、PNP三极管功率放大电路；过流基准信号产生电路采用低温漂高精度基准稳压管，低温漂高精度基准稳压管输出稳压信号并经电阻分压后输入至高速比较器正向输入端，母线电流采样信号输入至高速比较器负向输入端，高速比较器输出端连接至PNP三极管功率放大电路中PNP三极管的B极，PNP三极管C极连接至脉冲隔离变压器，PNP三极管e极经限流电阻R6后连接至电源端；

所述过流保护执行电路由NPN三极管V6、电阻R12、滤波电容C2构成；NPN三极管C极连接母线开关场效应管的G极，NPN三极管e极连接母线开关场效应管S极；电阻R12一端连接脉冲信号锁存电路，另一端连接NPN三极管B极；NPN三极管V6的BE极间并联滤波电容C2；

所述脉冲信号锁存电路采用脉冲触发开关电路，脉冲信号锁存电路接受脉冲隔离变压器传输的脉冲信号，并触发锁存功能，输出恒定高电平信号；

所述脉冲触发开关电路包括分压供电电路、供电控制电磁继电器K1、PNP-NPN锁存电路；

分压供电电路由电阻R9、电阻R10、和电容C1构成；电阻R9一端连接母线正线，另一端连接电阻R10一端；电阻R10另一端连接母线负线，电容C1并联至电阻R10两端；分压后电阻R10两端电压为12V±5V；所述电容C1其中V为电阻R10两端电压，t为总响应时间、R的值等于电阻R12的阻值，ΔVc为允许电容电压波动值；分压供电电路通过电磁继电器K1后对PNP-NPN锁存电路进行供电；PNP-NPN锁存电路由三极管V2、V3构成，其中V2的C极连接脉冲隔离变压器输出端；电磁继电器K1一端连接分压供电电路，另一端连接PNP-NPN锁存电路中PNP三极管E极，PNP三极管C极同时连接脉冲隔离变压器一端及NPN三极管B极；PNP三极管B极连接NPN三极管C极，NPN三极管e极连接母线输入负线端。

2.根据权利要求1的过流保护电路，其特征在于：所述母线开关场效应管采用N沟道场效应管，场效应管源极连接母线输入负线端，场效应管漏极连接后端电子设备的负线端。

3.根据权利要求1的过流保护电路，其特征在于：所述隔离式高速母线电流采集电路功能为对母线电流进行磁隔离采样，保证判断电路与功率输入母线间电气隔离；隔离式母线电流采集电路由霍尔电流传感器及隔离二极管构成；霍尔电流传感器对母线进行隔离采样得到母线电流采样信号，霍尔电流传感器输出端连接至隔离二极管阳极，隔离二极管阴极连接至过流判断电路。

4.根据权利要求3的过流保护电路，其特征在于：所述霍尔电流传感器响应时间不大于5us。

5.根据权利要求3的过流保护电路，其特征在于：所述滤波电容C2与电阻R12构成RC电路的时间常数不大于50us。

6.根据权利要求3的过流保护电路，其特征在于：所述脉冲隔离变压器需可传递单向单次脉冲信号，其初次级变比不大于1，励磁电感大于等于5mH。