一種逆變電源及其短路保護裝置的制作方法

專利名稱：一種逆變電源及其短路保護裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于半導體電路設計技術領域，尤其涉及一種逆變電源及其短路保護
直O
背景技術：
目前廣泛應用于通訊、電力設備等領域的逆變電源是一種將直流電變換成交流電 的裝置，其一般是由晶體三極管開關器件，如IGBT、MOSFET等組成的逆變橋電路。由于晶體 三極管開關器件所能承受的電流過載有限，一旦短路發生就要求提供一種能在盡可能短的 時間內關斷該晶體三極管開關器件的短路保護裝置，以切斷短路電流，使該晶體三極管開 關器件不致于因過流而損壞。現有技術提供逆變電源的短路保護裝置是采用緩啟動的方式實現對逆變電源啟 動過程中的晶體三極管開關器件的短路保護的，然而該種逆變電源的短路保護裝置不能在 逆變電源的逆變過程中對晶體三極管開關器件進行短路保護，使得逆變電源的晶體三極管 開關器件在逆變過程中發生短路時，極易損壞。

實用新型內容本實用新型實施例的目的在于提供一種逆變電源的短路保護裝置，旨在解決現有 技術提供的逆變電源的短路保護裝置采用延時啟動的方式實現對逆變電源啟動過程中的 晶體三極管開關器件的短路保護，而不能在逆變電源的逆變過程中對晶體三極管開關器件 進行短路保護的問題。本實用新型實施例是這樣實現的，一種逆變電源的短路保護裝置，所述逆變電源 包括由晶體三極管開關器件構成的逆變橋單元，所述裝置包括連接所述逆變橋單元、實時監測流過所述逆變橋單元中的所述晶體三極管開關器 件的電流大小并輸出電壓檢測信號的電流檢測單元；連接所述逆變橋單元和電流檢測單元、向所述電流檢測單元和逆變橋單元中的所 述晶體三極管開關器件提供驅動信號的驅動單元；連接所述電流檢測單元、將所述電流檢測單元輸出的所述電壓檢測信號與一參考 電壓信號比較后輸出晶體三極管開關器件短路信號或晶體三極管開關器件正常工作信號 的比較單元；以及連接所述比較單元和驅動單元、并當所述比較單元輸出所述晶體三極管開關器件 短路信號時控制所述驅動單元停止向所述逆變橋單元中的所述晶體三極管開關器件提供 驅動信號的控制單元；所述驅動單元、電流檢測單元、比較單元、控制單元以及逆變橋單元電連接。在本實用新型一個實施例中，所述逆變橋單元包括電感L，分別由至少一個金氧半 場效晶體管構成的第一橋臂、第二橋臂、第三橋臂以及第四橋臂，所述第一橋臂、第二橋臂、 第三橋臂以及第四橋臂中的金氧半場效晶體管的柵極均連接所述驅動單元；[0012]所述第一橋臂中的金氧半場效晶體管的漏極連接到一直流輸入端的正極，所述第 二橋臂中的金氧半場效晶體管的源極連接到所述直流輸入端的負極，且所述第一橋臂中的 所述金氧半場效晶體管的源極通過電感L的初級線圈與所述第二橋臂中的金氧半場效晶 體管的漏極連接；所述第三橋臂中的金氧半場效晶體管的漏極連接到所述直流輸入端的正 極；所述第四橋臂中的金氧半場效晶體管的源極連接到所述直流輸入端的負極，且所述第 三橋臂中的所述金氧半場效晶體管的源極通過電感L的初級線圈與所述第四橋臂中的所 述金氧半場效晶體管的漏極連接；電感L的次級線圈作為該逆變橋單元的輸出端。進一步地，所述電流檢測單元包括金氧半場效晶體管QDCl以及電阻Rl ；金氧半 場效晶體管QDCl的漏極連接所述第四橋臂中的所述金氧半場效晶體管的漏極，金氧半場 效晶體管QDCl的源極連接電阻Rl的一端，電阻Rl的另一端連接所述第四橋臂中的所述金 氧半場效晶體管的源極；金氧半場效晶體管QDCl的源極同時連接所述比較單元。更進一步地，所述電流檢測單元還可以包括金氧半場效晶體管QDC2以及電阻 R2 ；金氧半場效晶體管QDC2的漏極連接所述第二橋臂中的所述金氧半場效晶體管的漏極， 金氧半場效晶體管QDC2的源極連接電阻R2的一端，電阻R2的另一端連接所述第四橋臂中 的所述金氧半場效晶體管的源極；金氧半場效晶體管QDC2的源極同時連接金氧半場效晶 體管QDCl的源極。進一步地，所述電流檢測單元包括金氧半場效晶體管QDC2以及電阻R2 ；金氧半 場效晶體管QDC2的漏極連接所述第二橋臂中的所述金氧半場效晶體管的漏極，金氧半場 效晶體管QDC2的源極連接電阻R2的一端，電阻R2的另一端連接所述第四橋臂中的所述金 氧半場效晶體管的源極；金氧半場效晶體管QDC2的源極同時連接所述比較單元。上述裝置中，所述比較單元包括比較器、電阻R3以及電阻R4 ；所述比較器的同相 輸入端連接金氧半場效晶體管QDCl的源極；所述比較器的反相輸入端通過電阻R4接地，所 述比較器的反相輸入端同時通過電阻R3連接一直流電壓；所述比較器的輸出端連接所述 控制單元。上述裝置中，所述逆變橋單元還可以包括電感L，分別由至少一個絕緣柵雙極型晶 體管構成的第一橋臂、第二橋臂、第三橋臂以及第四橋臂，所述第一橋臂、第二橋臂、第三橋 臂以及第四橋臂中的絕緣柵雙極型晶體管的柵極均連接所述驅動單元的輸出端；所述第一橋臂中的絕緣柵雙極型晶體管的集電極連接到一直流輸入端的正極，所 述第二橋臂中的絕緣柵雙極型晶體管的發射極連接到所述直流輸入端的負極，且所述第一 橋臂中的所述絕緣柵雙極型晶體管的發射極通過電感L的初級線圈與所述第二橋臂中的 絕緣柵雙極型晶體管的集電極連接；所述第三橋臂中的絕緣柵雙極型晶體管的集電極連接 到所述直流輸入端的正極；所述第四橋臂中的絕緣柵雙極型晶體管的發射極連接到所述直 流輸入端的負極，且所述第三橋臂中的所述絕緣柵雙極型晶體管的發射極通過電感L的初 級線圈與所述第四橋臂中的所述絕緣柵雙極型晶體管的集電極連接；電感L的次級線圈作 為該逆變橋單元的輸出端。在本實用新型的另一實施例中，所述電流檢測單元包括電阻R5和電阻R6 ；所述 逆變橋單元包括電感L，分別由至少一個金氧半場效晶體管構成的第一橋臂、第二橋臂、第 三橋臂以及第四橋臂，所述第一橋臂、第二橋臂、第三橋臂以及第四橋臂中的金氧半場效晶 體管的柵極均連接所述驅動單元的輸出端；[0020]所述第一橋臂中的金氧半場效晶體管的漏極連接到一直流輸入端的正極，所述第 二橋臂中的任一金氧半場效晶體管的源極通過電阻R6連接到所述直流輸入端的負極，且 所述第一橋臂中的所述金氧半場效晶體管的源極通過電感L的初級線圈與所述第二橋臂 中的金氧半場效晶體管的漏極連接；所述第三橋臂中的金氧半場效晶體管的漏極連接到所 述直流輸入端的正極；所述第四橋臂中的任一金氧半場效晶體管的源極通過電阻R5連接 到所述直流輸入端的負極，且所述第三橋臂中的所述金氧半場效晶體管的源極通過電感L 的初級線圈與所述第四橋臂中的所述金氧半場效晶體管的漏極連接；電感L的次級線圈作 為該逆變橋單元的輸出端。本實用新型實施例還提供了一種逆變電源，包括由晶體三極管開關器件構成的逆 變橋單元、以及連接所述逆變橋單元的逆變電源的短路保護裝置，所述裝置包括連接所述逆變橋單元、實時監測流過所述逆變橋單元中的所述晶體三極管開關器 件的電流大小并輸出電壓檢測信號的電流檢測單元；連接所述逆變橋單元和電流檢測單元、向所述電流檢測單元和逆變橋單元中的所 述晶體三極管開關器件提供驅動信號的驅動單元；連接所述電流檢測單元、將所述電流檢測單元輸出的所述電壓檢測信號與一參考 電壓信號比較后輸出晶體三極管開關器件短路信號或晶體三極管開關器件正常工作信號 的比較單元；以及連接所述比較單元和驅動單元、并當所述比較單元輸出所述晶體三極管開關器件 短路信號時控制所述驅動單元停止向所述逆變橋單元中的所述晶體三極管開關器件提供 驅動信號的控制單元；所述驅動單元、電流檢測單元、比較單元、控制單元以及逆變橋單元電連接。上述逆變電源中，所述逆變橋單元包括電感L，分別由至少一個金氧半場效晶體管 構成的第一橋臂、第二橋臂、第三橋臂以及第四橋臂，所述第一橋臂、第二橋臂、第三橋臂以 及第四橋臂中的金氧半場效晶體管的柵極均連接所述驅動單元；所述第一橋臂中的金氧半場效晶體管的漏極連接到一直流輸入端的正極，所述第 二橋臂中的金氧半場效晶體管的源極連接到所述直流輸入端的負極，且所述第一橋臂中的 所述金氧半場效晶體管的源極通過電感L的初級線圈與所述第二橋臂中的金氧半場效晶 體管的漏極連接；所述第三橋臂中的金氧半場效晶體管的漏極連接到所述直流輸入端的正 極；所述第四橋臂中的金氧半場效晶體管的源極連接到所述直流輸入端的負極，且所述第 三橋臂中的所述金氧半場效晶體管的源極通過電感L的初級線圈與所述第四橋臂中的所 述金氧半場效晶體管的漏極連接；電感L的次級線圈作為該逆變橋單元的輸出端。本實用新型實施例提供的逆變電源的短路保護裝置通過電流檢測單元和比較單 元實時監測流過逆變橋單元中的晶體三極管開關器件的電流大小，并當逆變橋單元中的晶 體三極管開關器件出現短路時控制驅動單元停止向逆變橋單元中的晶體三極管開關器件 提供驅動信號，從而使得逆變橋單元中的晶體三極管開關器件停止工作，起到了對晶體三 極管開關器件的短路保護作用。

以下通過附圖及具體實施例對本實用新型進行詳細說明。[0031]圖1是本實用新型第一實施例提供的逆變電源的短路保護裝置的結構圖；圖2是圖1的具體電路圖；圖3是本實用新型第二實施例提供的逆變電源的短路保護裝置的結構圖；圖4是圖3的具體電路圖。
具體實施方式
為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，
以下結合附圖及實施 例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋 本實用新型，并不用于限定本實用新型。圖1示出了本實用新型第一實施例提供的逆變電源的短路保護裝置的結構，為了 便于說明，僅示出了與本實用新型實施例相關的部分。其中的逆變電源包括由晶體三極管 開關器件構成的逆變橋單元。本實用新型第一實施例提供的逆變電源的短路保護裝置包括連接逆變橋單元、 實時監測流過逆變橋單元中的晶體三極管開關器件的電流大小并輸出電壓檢測信號的電 流檢測單元12 ；連接逆變橋單元和電流檢測單元12、向電流檢測單元12以及逆變橋單元中 的晶體三極管開關器件提供驅動信號的驅動單元11 ；連接電流檢測單元12、將電流檢測單 元12輸出的電壓檢測信號與一參考電壓信號比較后輸出晶體三極管開關器件短路信號或 晶體三極管開關器件正常工作信號的比較單元13 ；以及連接比較單元13和驅動單元11、 并當比較單元13輸出晶體三極管開關器件短路信號時控制驅動單元11停止向逆變橋單元 中的晶體三極管開關器件提供驅動信號的控制單元14。其中的驅動單元11、電流檢測單元 12、比較單元13、控制單元14以及逆變橋單元電連接。本實用新型第一實施例提供的逆變電源的短路保護裝置通過電流檢測單元12和 比較單元13實時監測流過逆變橋單元中的晶體三極管開關器件的電流大小，并當逆變橋 單元中的晶體三極管開關器件出現短路時控制驅動單元11停止向逆變橋單元中的晶體三 極管開關器件提供驅動信號，從而使得逆變橋單元中的晶體三極管開關器件停止工作，起 到了對晶體三極管開關器件的短路保護作用。本實用新型第一實施例中，逆變橋單元中的晶體三極管開關器件可以是金氧半場 效晶體管(Metal-Oxide-kmiconductor Field-Effect Transistor，MOSFET)、絕緣柵雙 極型晶體管ansulated Gate Bipolar Transistor, IGBT)或其它現有各種起到開關作用 的晶體三極管開關器件或上述器件的組合。如圖2示出了圖1的具體電路，其中的晶體三極 管開關器件以P溝道MOSFET為例進行說明，當晶體三極管開關器件為IGBT時，該IGBT的 集電極與MOSFET的漏極連接方式相同，該IGBT的發射極與MOSFET的源極連接方式相同， 該IGBT的柵極與MOSFET的柵極連接方式相同。其中，逆變橋單元具體是由MOSFET構成的一單相H型逆變橋，包括四個分別由至 少一個MOSFET構成的橋臂以及電感L，該至少一個MOSFET的柵極均連接驅動單元11的輸 出端，即如圖2所示的由金氧半場效晶體管QAl至金氧半場效晶體管QAn構成的第一橋臂， 由金氧半場效晶體管QDl至金氧半場效晶體管QDn構成的第二橋臂，由金氧半場效晶體管 QBl至金氧半場效晶體管Qfoi構成的第三橋臂，以及由金氧半場效晶體管QCl至金氧半場效 晶體管QCn構成的第四橋臂。第一橋臂中的MOSFET的漏極連接到一直流輸入端的正極 ’第二橋臂中的MOSFET的源極連接到直流輸入端的負極，且第一橋臂中的MOSFET的源極通過 電感L的初級線圈與第二橋臂中的MOSFET的漏極連接。第三橋臂中的MOSFET的漏極連接 到直流輸入端的正極；第四橋臂中的MOSFET的源極連接到該直流輸入端的負極，且第三橋 臂中的MOSFET的源極通過電感L的初級線圈與第四橋臂中的MOSFET的漏極連接。該電感 L的次級線圈作為該逆變橋單元的輸出端。其中，電流檢測單元12具體包括金氧半場效晶體管QDCl以及電阻R1。金氧半 場效晶體管QDCl的漏極連接第四橋臂中的MOSFET的漏極，金氧半場效晶體管QDCl的源極 連接電阻Rl的一端，電阻Rl的另一端連接第四橋臂中的MOSFET的源極；金氧半場效晶體 管QDCl的源極同時連接比較單元13。進一步地，電流檢測單元12還可以包括金氧半場效晶體管QDC2以及電阻R2。金 氧半場效晶體管QDC2的漏極連接第二橋臂中的MOSFET的漏極，金氧半場效晶體管QDC2的 源極連接電阻R2的一端，電阻R2的另一端連接第二橋臂中的MOSFET的源極；金氧半場效 晶體管QDC2的源極同時連接金氧半場效晶體管QDCl的源極。當然，具體實現時，電流檢測單元12也可以僅包括由金氧半場效晶體管QDC2以及 電阻R2構成的上述電路，而不包括由金氧半場效晶體管QDCl以及電阻Rl構成的上述電 路，此時，金氧半場效晶體管QDC2的源極同時連接比較單元13。當晶體三極管開關器件為 IGBT時，相應地，電流檢測單元12包括由第一絕緣柵雙極型晶體管以及第一電阻構成的電 路，和/或由絕緣柵雙極型晶體管以及第二電阻構成的電路，且由第一絕緣柵雙極型晶體 管以及第一電阻構成的電路與由金氧半場效晶體管QDC2以及電阻R2構成的上述電路相 同，由絕緣柵雙極型晶體管以及第二電阻構成的電路與由金氧半場效晶體管QDCl以及電 阻Rl構成的上述電路相同，在此不再贅述。其中，比較單元13具體包括比較器A、電阻R3以及電阻R4。比較器A的同相輸 入端連接電流檢測單元12，具體是連接金氧半場效晶體管QDCl的源極和/或金氧半場效 晶體管QDC2的源極；比較器A的反相輸入端通過電阻R4接地，比較器A的反相輸入端同時 通過電阻R3連接一直流電壓，該直流電壓具體可以是5V ；比較器A的輸出端連接控制單元 14。本實用新型第一實施例提供的上述電路在工作時，以電流檢測單元12同時包括 金氧半場效晶體管QDC1、電阻R1、金氧半場效晶體管QDC2以及電阻R2為例，如果第一橋臂 或第二橋臂中的任一 MOSFET出現短路故障，根據MOSFET的源極和漏極之間的電壓Vds隨流 過MOSFET源極和漏極的電流Ids的增大而增大，金氧半場效晶體管QDCl的源極電壓Vs的 變化可以實時反映出該短路故障的發生情況的原理，金氧半場效晶體管QDCl的源極電壓Vs 作為電流檢測單元12輸出的電壓檢測信號將增大，比較器A將該電壓檢測信號與其反相輸 入端輸入的由電阻R3和電阻R4分壓之后得到的參考電壓信號進行比較，當該電壓檢測信 號的大小超過該參考電壓信號的大小時，比較器A輸出晶體三極管開關器件短路信號給控 制單元14，控制單元14根據該晶體三極管開關器件短路信號，控制驅動單元11停止向逆 變橋單元輸出驅動信號，從而使得逆變橋單元中的至少MOSFET停止工作，達到對發生短路 的MOSFET的短路保護作用。由于IGBT的集電極和發射極之間的電壓Vce同樣具有隨其集 電極和發射極之間的電流Ice增大而增大的特性，因此，當晶體三極管開關器件為IGBT或其 它具有同樣導通特性的三極管開關器件時，逆變電源的短路保護裝置的器件組成及連接關系均與本實用新型實施例相同。本實用新型實施例還提供了一種逆變電源，該逆變電源包括由晶體三極管開關器 件構成的逆變橋單元，以及連接該逆變橋單元的上述逆變電源的短路保護裝置。本實用新型第一實施例考慮到功率的均衡分配而另外增加了與原有逆變橋單元 的橋臂并聯的電流檢測單元，在不考慮功率的均衡分配而考慮到成本問題時，本實用新型 第二實施例提供了一種逆變電源的短路保護裝置，如圖3示出了本實用新型第二實施例提 供的逆變電源的短路保護裝置的結構，為了便于說明，僅示出了與本實用新型實施例相關 的部分。其中的逆變電源是由晶體三極管開關器件構成的逆變橋單元。與圖1所示不同，本實用新型第二實施例提供的逆變電源的短路保護裝置中的電 流檢測單元12無須與驅動單元11連接，驅動單元11無須向電流檢測單元12提供驅動信 號，其它各部分的組成、連接關系及其作用與本實用新型第一實施例所述相同，在此不再贅 述。本實用新型第二實施例中，逆變橋單元中的晶體三極管開關器件可以是金氧半場 效晶體管(Metal-Oxide-kmiconductor Field-Effect Transistor，MOSFET)、絕緣柵雙極 型晶體管ansulated Gate Bipolar Transistor, IGBT)或其它現有各種起到開關作用的 晶體三極管開關器件或上述器件的組合。如圖4示出了圖3的具體電路，其中的晶體三極 管開關器件以P溝道MOSFET為例進行說明，當晶體三極管開關器件為IGBT時，該IGBT的 集電極與MOSFET的漏極連接方式相同，該IGBT的發射極與MOSFET的源極連接方式相同， 該IGBT的柵極與MOSFET的柵極連接方式相同。與圖2所示不同，電流檢測單元12具體包括電阻R5和/或電阻R6。第四橋臂 中的任一 MOSFET的源極通過電阻R5連接到直流輸入端的負極，且第三橋臂中的MOSFET的 源極通過電感L的初級線圈與第四橋臂中的MOSFET的漏極連接，第四橋臂中的該MOSFET 的源極同時連接比較單元13，具體是連接比較單元13中比較器A的同相輸入端；和/或 第二橋臂中的任一 MOSFET的源極通過電阻R6連接到直流輸入端的負極，且第一橋臂中的 MOSFET的源極通過電感L的初級線圈與第二橋臂中的MOSFET的漏極連接，第二橋臂中的該 MOSFET的源極同時連接比較單元13，具體是連接比較單元13中比較器A的同相輸入端。本實用新型第二實施例提供的逆變電源的短路保護裝置的電路中的其它元器件 及其連接關系和作用與本實用新型第一實施例所述相同，在此不再贅述。本實用新型實施例還提供了一種逆變電源，該逆變電源包括由晶體三極管開關器 件構成的逆變橋單元，以及連接該逆變橋單元的如上本實用新型第二實施例所述的逆變電 源的短路保護裝置。本實用新型實施例提供的逆變電源的短路保護裝置通過電流檢測單元12和比較 單元13實時監測流過逆變橋單元中的晶體三極管開關器件的電流大小，并當逆變橋單元 中的晶體三極管開關器件出現短路時控制驅動單元11停止向逆變橋單元中的晶體三極管 開關器件提供驅動信號，從而使得逆變橋單元中的晶體三極管開關器件停止工作，起到了 對晶體三極管開關器件的短路保護作用；在不考慮功率的均衡分配而考慮時，電流檢測單 元利用原有橋臂中的晶體三極管開關器件，在實現對晶體三極管開關器件短路保護作用的 同時，節約了產品的成本。以上所述，僅為本實用新型較佳的具體實施方式
，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本實用新型揭露的技術范圍內，根據本實用 新型的技術方案及其實用新型構思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本實用新型的保護范 圍之內。
權利要求1.一種逆變電源的短路保護裝置，所述逆變電源包括由晶體三極管開關器件構成的逆 變橋單元，其特征在于，所述裝置包括連接所述逆變橋單元、實時監測流過所述逆變橋單元中的所述晶體三極管開關器件的 電流大小并輸出電壓檢測信號的電流檢測單元；連接所述逆變橋單元和電流檢測單元、向所述電流檢測單元和逆變橋單元中的所述晶 體三極管開關器件提供驅動信號的驅動單元；連接所述電流檢測單元、將所述電流檢測單元輸出的所述電壓檢測信號與一參考電壓 信號比較后輸出晶體三極管開關器件短路信號或晶體三極管開關器件正常工作信號的比 較單元；以及連接所述比較單元和驅動單元、并當所述比較單元輸出所述晶體三極管開關器件短路 信號時控制所述驅動單元停止向所述逆變橋單元中的所述晶體三極管開關器件提供驅動 信號的控制單元；所述驅動單元、電流檢測單元、比較單元、控制單元以及逆變橋單元電連接。
2.如權利要求1所述的逆變電源的短路保護裝置，其特征在于，所述逆變橋單元包括 電感L，分別由至少一個金氧半場效晶體管構成的第一橋臂、第二橋臂、第三橋臂以及第四 橋臂，所述第一橋臂、第二橋臂、第三橋臂以及第四橋臂中的金氧半場效晶體管的柵極均連 接所述驅動單元；所述第一橋臂中的金氧半場效晶體管的漏極連接到一直流輸入端的正極，所述第二橋 臂中的金氧半場效晶體管的源極連接到所述直流輸入端的負極，且所述第一橋臂中的所述 金氧半場效晶體管的源極通過電感L的初級線圈與所述第二橋臂中的金氧半場效晶體管 的漏極連接；所述第三橋臂中的金氧半場效晶體管的漏極連接到所述直流輸入端的正極； 所述第四橋臂中的金氧半場效晶體管的源極連接到所述直流輸入端的負極，且所述第三橋 臂中的所述金氧半場效晶體管的源極通過電感L的初級線圈與所述第四橋臂中的所述金 氧半場效晶體管的漏極連接；電感L的次級線圈作為該逆變橋單元的輸出端。
3.如權利要求2所述的逆變電源的短路保護裝置，其特征在于，所述電流檢測單元包 括金氧半場效晶體管QDCl以及電阻Rl ；金氧半場效晶體管QDCl的漏極連接所述第四橋 臂中的所述金氧半場效晶體管的漏極，金氧半場效晶體管QDCl的源極連接電阻Rl的一端， 電阻Rl的另一端連接所述第四橋臂中的所述金氧半場效晶體管的源極；金氧半場效晶體 管QDCl的源極同時連接所述比較單元。
4.如權利要求3所述的逆變電源的短路保護裝置，其特征在于，所述電流檢測單元還 包括金氧半場效晶體管QDC2以及電阻R2 ；金氧半場效晶體管QDC2的漏極連接所述第二 橋臂中的所述金氧半場效晶體管的漏極，金氧半場效晶體管QDC2的源極連接電阻R2的一 端，電阻R2的另一端連接所述第四橋臂中的所述金氧半場效晶體管的源極；金氧半場效晶 體管QDC2的源極同時連接金氧半場效晶體管QDCl的源極。
5.如權利要求2所述的逆變電源的短路保護裝置，其特征在于，所述電流檢測單元包 括金氧半場效晶體管QDC2以及電阻R2 ；金氧半場效晶體管QDC2的漏極連接所述第二橋 臂中的所述金氧半場效晶體管的漏極，金氧半場效晶體管QDC2的源極連接電阻R2的一端， 電阻R2的另一端連接所述第四橋臂中的所述金氧半場效晶體管的源極；金氧半場效晶體 管QDC2的源極同時連接所述比較單元。
6.如權利要求3、4或5所述的逆變電源的短路保護裝置，其特征在于，所述比較單元 包括比較器、電阻R3以及電阻R4 ；所述比較器的同相輸入端連接金氧半場效晶體管QDCl 的源極；所述比較器的反相輸入端通過電阻R4接地，所述比較器的反相輸入端同時通過電 阻R3連接一直流電壓；所述比較器的輸出端連接所述控制單元。
7.如權利要求1所述的逆變電源的短路保護裝置，其特征在于，所述逆變橋單元包括 電感L，分別由至少一個絕緣柵雙極型晶體管構成的第一橋臂、第二橋臂、第三橋臂以及第 四橋臂，所述第一橋臂、第二橋臂、第三橋臂以及第四橋臂中的絕緣柵雙極型晶體管的柵極 均連接所述驅動單元的輸出端；所述第一橋臂中的絕緣柵雙極型晶體管的集電極連接到一直流輸入端的正極，所述第 二橋臂中的絕緣柵雙極型晶體管的發射極連接到所述直流輸入端的負極，且所述第一橋臂 中的所述絕緣柵雙極型晶體管的發射極通過電感L的初級線圈與所述第二橋臂中的絕緣 柵雙極型晶體管的集電極連接；所述第三橋臂中的絕緣柵雙極型晶體管的集電極連接到所 述直流輸入端的正極；所述第四橋臂中的絕緣柵雙極型晶體管的發射極連接到所述直流輸 入端的負極，且所述第三橋臂中的所述絕緣柵雙極型晶體管的發射極通過電感L的初級線 圈與所述第四橋臂中的所述絕緣柵雙極型晶體管的集電極連接；電感L的次級線圈作為該 逆變橋單元的輸出端。
8.如權利要求1所述的逆變電源的短路保護裝置，其特征在于，所述電流檢測單元包 括電阻R5和電阻R6 ；所述逆變橋單元包括電感L，分別由至少一個金氧半場效晶體管構 成的第一橋臂、第二橋臂、第三橋臂以及第四橋臂，所述第一橋臂、第二橋臂、第三橋臂以及 第四橋臂中的金氧半場效晶體管的柵極均連接所述驅動單元的輸出端；所述第一橋臂中的金氧半場效晶體管的漏極連接到一直流輸入端的正極，所述第二橋 臂中的任一金氧半場效晶體管的源極通過電阻R6連接到所述直流輸入端的負極，且所述 第一橋臂中的所述金氧半場效晶體管的源極通過電感L的初級線圈與所述第二橋臂中的 金氧半場效晶體管的漏極連接；所述第三橋臂中的金氧半場效晶體管的漏極連接到所述直 流輸入端的正極；所述第四橋臂中的任一金氧半場效晶體管的源極通過電阻R5連接到所 述直流輸入端的負極，且所述第三橋臂中的所述金氧半場效晶體管的源極通過電感L的初 級線圈與所述第四橋臂中的所述金氧半場效晶體管的漏極連接；電感L的次級線圈作為該 逆變橋單元的輸出端。
9.一種逆變電源，包括由晶體三極管開關器件構成的逆變橋單元、以及連接所述逆變 橋單元的逆變電源的短路保護裝置，其特征在于，所述裝置包括連接所述逆變橋單元、實時監測流過所述逆變橋單元中的所述晶體三極管開關器件的 電流大小并輸出電壓檢測信號的電流檢測單元；連接所述逆變橋單元和電流檢測單元、向所述電流檢測單元和逆變橋單元中的所述晶 體三極管開關器件提供驅動信號的驅動單元；連接所述電流檢測單元、將所述電流檢測單元輸出的所述電壓檢測信號與一參考電壓 信號比較后輸出晶體三極管開關器件短路信號或晶體三極管開關器件正常工作信號的比 較單元；以及連接所述比較單元和驅動單元、并當所述比較單元輸出所述晶體三極管開關器件短路 信號時控制所述驅動單元停止向所述逆變橋單元中的所述晶體三極管開關器件提供驅動信號的控制單元；所述驅動單元、電流檢測單元、比較單元、控制單元以及逆變橋單元電連接。
10.如權利要求9所述的逆變電源，其特征在于，所述逆變橋單元包括電感L，分別由 至少一個金氧半場效晶體管構成的第一橋臂、第二橋臂、第三橋臂以及第四橋臂，所述第一 橋臂、第二橋臂、第三橋臂以及第四橋臂中的金氧半場效晶體管的柵極均連接所述驅動單 元；所述第一橋臂中的金氧半場效晶體管的漏極連接到一直流輸入端的正極，所述第二橋 臂中的金氧半場效晶體管的源極連接到所述直流輸入端的負極，且所述第一橋臂中的所述 金氧半場效晶體管的源極通過電感L的初級線圈與所述第二橋臂中的金氧半場效晶體管 的漏極連接；所述第三橋臂中的金氧半場效晶體管的漏極連接到所述直流輸入端的正極； 所述第四橋臂中的金氧半場效晶體管的源極連接到所述直流輸入端的負極，且所述第三橋 臂中的所述金氧半場效晶體管的源極通過電感L的初級線圈與所述第四橋臂中的所述金 氧半場效晶體管的漏極連接；電感L的次級線圈作為該逆變橋單元的輸出端。
專利摘要本實用新型公開了一種逆變電源及其短路保護裝置。其中的逆變電源包括由晶體三極管開關器件構成的逆變橋單元，其中的裝置包括實時監測流過逆變橋單元中的晶體三極管開關器件的電流大小并輸出電壓檢測信號的電流檢測單元；向電流檢測單元和逆變橋單元中的晶體三極管開關器件提供驅動信號的驅動單元；將電流檢測單元輸出的電壓檢測信號與一參考電壓信號比較后輸出晶體三極管開關器件短路信號或晶體三極管開關器件正常工作信號的比較單元；當比較單元輸出晶體三極管開關器件短路信號時控制驅動單元停止向晶體三極管開關器件提供驅動信號的控制單元，從而使得逆變橋單元中的晶體三極管開關器件停止工作，起到了對晶體三極管開關器件的短路保護作用。
文檔編號H02H7/20GK201937249SQ20112006592
公開日2011年8月17日 申請日期2011年3月15日 優先權日2011年3月15日
發明者田野 申請人:大連東方電力設備有限公司