基于BUS电压分档的逆变器保护电路制造技术

本实用新型专利技术提供一种基于BUS电压分档的逆变器保护电路，与获取对逆变器的电流反馈信号的电流采样模块、控制逆变器中的晶体管开通或关闭的控制器、以及BUS电压的正极端和负极端分别相连接，具有：电压分档判断模块，从正极端接受正极电压，基于不同的多个档参考电压来判断该正极电压为过电压状态电压时所对应的电压档位并输出与该电压档位相对应的过电压参考信号；过电流信号生成模块，接受电流反馈信号，基于过电压参考信号来判断该电流反馈信号是过电流状态信号还是工作状态信号，当电流反馈信号一旦显示为过电流状态信号时，生成过电流信号；以及钳位保护模块，根据过电流信号来钳位控制器输出的开关控制信号使得晶体管处于关闭状态。

Inverter protection circuit based on bus voltage grading

【技术实现步骤摘要】
基于BUS电压分档的逆变器保护电路
本技术属于逆变器控制
，具体涉及一种基于BUS电压分档的逆变器保护电路。
技术介绍
逆变器作为新能源的重要设备，被广泛的应用于风电、太阳能、新能源汽车等领域。众所周知，由于晶体管本身杂感和链接杂感的存在，晶体管在工作时的关断Vce电压会随着电流的增大而增大，但是从成本等综合考虑，设计时不可能无限制的选择较高电压的晶体管作为设计，因此若逆变器的BUS电压过高，在正常工作时将会在晶体管两端产生较高的Vce电压，从而击穿晶体管发生损坏，导致逆变器发生故障、燃烧、甚至安全事故。因此，根据不同BUS电压给逆变器设置不同的输出电流和设置不同的过流保护电路是非常必要的。以前的逆变器过流保护电路是针对某一BUS电压值设定一个固定的过流保护阈值，或者根本不参考BUS电压而人为地设置一个过流保护阀值，当逆变器的输出电流一旦超过该过流保护阈值时，令控制器停止工作，从而使晶体管处于关闭状态。但是，晶体管保护和BUS电压是有直接关系的，当BUS电压过高时，即使很小的输出电流都有可能使逆变器中的晶体管被击穿、导致炸机。逆变器通常工作在较大的BUS电压范围，设置单一的过流保护阈值不能满足实际应用场景，只考虑单一的过流保护阈值极易引起晶体管被击穿而损坏。因此，设计一个根据不同BUS电压值进行控制逆变器的输出电流和根据不同BUS电压下设置过流保护来保护晶体管的方案显得尤为重要。
技术实现思路
本技术是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种基于BUS电压分档的逆变器保护电路，即使BUS电压具有较大的动态范围，也不会导致逆变器中的晶体管因电压过高时发生损坏。为了实现上述目的，本技术采用了如下的技术方案：本技术提供了一种基于BUS电压分档的逆变器保护电路，与用于对逆变器的输出电流进行实时检测并输出相对应的电流反馈信号的电流采样模块、用于控制逆变器中的晶体管开通或关闭的控制器、以及BUS电压的正极端和负极端分别相连接，其特征在于，具有：电压分档判断模块，从正极端接受正极电压，基于不同的多个档参考电压来判断该正极电压为过电压状态电压时所对应的电压档位并输出与该电压档位相对应的过电压参考信号；过电流信号生成模块，接受电流反馈信号，基于过电压参考信号来判断该电流反馈信号是过电流状态信号还是工作状态信号，当电流反馈信号一旦显示为过电流状态信号时，生成过电流信号；以及钳位保护模块，根据过电流信号来钳位控制器输出的开关控制信号使得晶体管处于关闭状态。在本技术提供的基于BUS电压分档的逆变器保护电路，还可以具有这样的特征：其中，电压分档判断模块含有分档比较判断部以及分压器，分档比较判断部由n个相互独立的作为档比较器的比较器构成，每一个档比较器的正相输入端接受对应的档参考电压，负相输入端从正极端接受正极电压，n个档比较器按照电压档位的升序，依次为第一档比较器、第二档比较器、……、第n档比较器，第一档比较器、第二档比较器、……、第n档比较器所对应接受的档参考电压依次增大，分压器由与n个档比较器一一对应的n个作为档电阻的电阻、以及相互串联连接的两个作为分压电阻的电阻构成，档电阻的一端与对应的档比较器的输出端相连接，另一端与两个分压电阻的连接端相连接，过电流信号生成模块含有作为过电流比较器的比较器以及作为信号上拉电阻的电阻，过电流比较器的正相输入端从连接端接受过电压参考信号，负相输入端从电流采样模块接受电流反馈信号，信号上拉电阻的一端与过电流比较器的输出端相连接，另一端接受高电平电压，n为不小于2的正整数。在本技术提供的基于BUS电压分档的逆变器保护电路，还可以具有这样的特征：其中，当电流反馈信号为过电流状态信号时，过电流信号为低电平信号，被钳位的开关控制信号为低电平信号，从而使得晶体管处于关闭状态。在本技术提供的基于BUS电压分档的逆变器保护电路，还可以具有这样的特征：其中，当电流反馈信号显示为工作状态信号时，过电流信号生成模块生成作为工作电流信号的高电平信号。在本技术提供的基于BUS电压分档的逆变器保护电路，还可以具有这样的特征：其中，当正极电压小于第一档比较器所接受的参考电压时，电压分档判断模块输出作为工作电压参考信号的高电平信号，过电流信号生成模块生成作为工作电流信号的高电平信号。在本技术提供的基于BUS电压分档的逆变器保护电路，还可以具有这样的特征：其中，第一档比较器所接受的档参考电压不大于晶体管的额定工作电压。在本技术提供的基于BUS电压分档的逆变器保护电路，还可以具有这样的特征：还包括：信号滞回模块，用于使过电流信号发生迟滞，其中，信号滞回模块具有一个作为滞回二极管的二极管以及一个作为滞回电阻的电阻，滞回二极管的正极与过电流比较器的输出端，负极与滞回电阻的一端相连接，滞回电阻的另一端与连接端相连接。在本技术提供的基于BUS电压分档的逆变器保护电路，还可以具有这样的特征：其中，逆变器中的晶体管的数目为m个，开关控制信号的数目为m个，控制器具有与m个晶体管分别相对应的m个信号输出端，用于把m个开关控制信号对应地提供给m个晶体管，钳位保护模块含有与m个信号输出端分别相对应且相互独立的m个作为钳位二极管的二极管，m个钳位二极管的正极均与过电流比较器的输出端相连接，m个嵌位二极管的负极与m个信号输出端一一对应连接，m为不小于2的正整数。技术的作用与效果根据本技术所涉及的基于BUS电压分档的逆变器保护电路，因为具有电压分档判断模块、过电流信号生成模块以及嵌位保护模块，电压分档判断模块能够基于不同的档参考电压判断BUS电压的正极电压所对应的电压档位并输出与该电压档位相对应的过电压参考信号，过电流信号生成模块能够基于过电压参考信号来判断电流反馈信号是过电流状态信号还是工作状态信号，当所述电流反馈信号一旦显示为过电流状态信号时，过电流信号生成模块生成过电流信号，钳位保护模块根据该过电流信号来钳位控制器输出的开关控制信号使得晶体管处于关闭状态，所以，本技术中的电压分档判断模块能够根据不同的BUS电压输出相对应的不同的过电压参考信号，即使逆变器在较高的BUS电压下工作时，也能够有效地防止晶体管因BUS电压过高而发生损坏的危险，从而提高了逆变器的安全性。附图说明图1是本技术的实施例中基于BUS电压分档的逆变器保护电路的结构框图；图2是本技术的实施例中基于BUS电压分档的逆变器保护电路的电路图；图3是本技术的变形例中基于BUS电压分档的逆变器保护电路的结构框图；以及图4是本技术的变形例中基于BUS电压分档的逆变器保护电路的电路图。具体实施方式为了使本技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例结合附图对本技术提供的基于BUS电压分档的逆变器保护电路作具体阐述。<实施例>图1是本技术的实施例中基于BUS电压分档的逆变器保护电路的结构框图。如图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于BUS电压分档的逆变器保护电路，与用于对逆变器的输出电流进行实时检测并输出相对应的电流反馈信号的电流采样模块、用于控制所述逆变器中的晶体管开通或关闭的控制器、以及BUS电压的正极端和负极端分别相连接，其特征在于，具有：/n电压分档判断模块，从所述正极端接受正极电压，基于不同的多个档参考电压来判断该正极电压为过电压状态电压时所对应的电压档位并输出与该电压档位相对应的过电压参考信号；/n过电流信号生成模块，接受所述电流反馈信号，基于所述过电压参考信号来判断该电流反馈信号是过电流状态信号还是工作状态信号，当所述电流反馈信号一旦显示为过电流状态信号时，生成过电流信号；以及/n钳位保护模块，根据所述过电流信号来钳位所述控制器输出的开关控制信号使得所述晶体管处于关闭状态。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于BUS电压分档的逆变器保护电路，与用于对逆变器的输出电流进行实时检测并输出相对应的电流反馈信号的电流采样模块、用于控制所述逆变器中的晶体管开通或关闭的控制器、以及BUS电压的正极端和负极端分别相连接，其特征在于，具有：
电压分档判断模块，从所述正极端接受正极电压，基于不同的多个档参考电压来判断该正极电压为过电压状态电压时所对应的电压档位并输出与该电压档位相对应的过电压参考信号；
过电流信号生成模块，接受所述电流反馈信号，基于所述过电压参考信号来判断该电流反馈信号是过电流状态信号还是工作状态信号，当所述电流反馈信号一旦显示为过电流状态信号时，生成过电流信号；以及
钳位保护模块，根据所述过电流信号来钳位所述控制器输出的开关控制信号使得所述晶体管处于关闭状态。


2.根据权利要求1所述的基于BUS电压分档的逆变器保护电路，其特征在于：
其中，所述电压分档判断模块含有分档比较判断部以及分压器，
所述分档比较判断部由n个相互独立的作为档比较器的比较器构成，
每一个所述档比较器的正相输入端接受对应的所述档参考电压，负相输入端从所述正极端接受所述正极电压，
n个所述档比较器按照所述电压档位的升序，依次为第一档比较器、第二档比较器、……、第n档比较器，所述第一档比较器、所述第二档比较器、……、所述第n档比较器所对应接受的所述档参考电压依次增大，
所述分压器由与n个所述档比较器一一对应的n个作为档电阻的电阻、以及相互串联连接的两个作为分压电阻的电阻构成，
所述档电阻的一端与对应的所述档比较器的输出端相连接，另一端与所述两个分压电阻的连接端相连接，
所述过电流信号生成模块含有作为过电流比较器的比较器以及作为信号上拉电阻的电阻，
所述过电流比较器的正相输入端从所述连接端接受所述过电压参考信号，负相输入端从所述电流采样模块接受所述电流反馈信号，
所述信号上拉电阻的一端与所述过电流比较器的输出端相连接，另一端接受高电平电压，
所述n为不小于2的正整数。


3.根据权利要求2所...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄国江，钱敏华，李永军，吉凡，夏俊臣，
申请(专利权)人：江苏为恒智能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32