相切断回路及控制方法技术

本发明专利技术涉及相切断回路及控制方法，相切断回路包括电源、逆变电路、相位开关、电流传感器、电机和控制芯片，电源、逆变电路、相位开关和电机依次电性连接，电流传感器设置在相位开关与电机之间，且电流传感器与控制芯片的信号输入端连接，相位开关与控制芯片的输出端连接，控制芯片通过电流传感器检测到电流过零点的信息后，并在对应相电流过零时刻，控制相位开关断开线路。本发明专利技术通过控制芯片依靠电气系统中的采样信息，实现切断控制，无需添加额外的吸收电路，且切断控制精确，可以将反向高压降低到最小。降低到最小。降低到最小。

【技术实现步骤摘要】
相切断回路及控制方法


[0001]本专利技术涉及控制电路
，更具体地说，是涉及一种相切断回路及控制方法。

技术介绍

[0002]在某些电驱系统或者其他相关的电气系统中，在设备故障发生后，需要迅速将故障回路或者其他功能回路从系统中分离；大量电气系统由于感性负载存在，会在切断瞬间急剧变化的电流在断开点产生高压，引起系统的损坏。
[0003]现有的技术采用继电器或者断路器进行电路的分断，成本高，响应慢，寿命短。断开瞬间分断触头之间会产生电弧，烧蚀触头，影响器件的使用寿命，参考《断路器电寿命影响因素的研究及其改进优化》；IGBT，MOSFET半导体开关能够迅速将线路断开，但是难以耐受高压，直接断开产生的高电压很容易将器件损坏；故半导体开关需要设置吸收回路保护相切断开关的工作安全，该方法采用被动元件（二极管，嵌位二极管，电容等）对产生的尖峰电压进行吸收，需要额外的器件成本，尤其在大电感系统中切断能量将会变得很高，被动元件的功率等级也要相应的增加，可以称为“被动软关断”。
[0004]例如专利CN106160624A公开的“用于多相位缓冲电路的系统和方法”就是IFX公司掌握的软关断吸收电路结构，上述“被动软关断”需要设置响应的被动吸收电路，增加系统的复杂度，增加系统成本；“被动软关断”存在残余尖峰电压，不能做到“零电流关断”；“被动软关断”需要依据不同的负载特性进行不同的器件选择，增加了设计的难度。

技术实现思路

[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术的第一个目的在于提供一种结构简单、兼容性好且反向电压小的相切断回路，第二个目的是提供一种相切断回路控制方法。
[0006]为了实现上述专利技术的第一个目的，本专利技术采用以下技术方案：一种相切断回路，包括电源、逆变电路、相位开关、电流传感器、电机和控制芯片，所述电源、逆变电路、相位开关和电机依次电性连接，所述电流传感器设置在相位开关与电机之间，且电流传感器与控制芯片的信号输入端连接，所述相位开关与控制芯片的输出端连接，所述控制芯片通过电流传感器检测到电流过零点的信息后，并在对应相电流过零时刻，控制相位开关断开线路。
[0007]一种相切断回路，包括电源、逆变电路、相位开关、电机和控制芯片，所述电源、逆变电路、相位开关和电机依次电性连接，所述相位开关与控制芯片的输出端连接，所述控制芯片控制逆变电路全部断开，并等待一段时间后，控制芯片再将限位开关全部断开。
[0008]一种相切断回路，包括电源、逆变电路、相位开关、电机和控制芯片，所述电源、逆变电路、相位开关和电机依次电性连接，所述相位开关与控制芯片的输出端连接，所述控制芯片控制逆变电路全部断开，并检测相电压的大小间接获得电流的过零点，并在电流的过零点控制相位开关全部断开。
[0009]作为优选方案：所述逆变电路包括六个晶体管，分别为Q1，Q2，Q3，Q4，Q5，Q6，电机
的第一相位通过向晶体管Q1和晶体管Q2提供开关信号而生成，电机的第 相位通过向晶体管Q3和晶体管Q4提供开关信号而生成，电机的第一相位通过向晶体管Q5和晶体管Q6提供开关信号而生成。
[0010]作为优选方案：所述晶体管Q1~Q6均为MOSFET，IGBT或者GTO。
[0011]作为优选方案：所述相位开关包括分别设置在三相电路上的开关S1，开关S2和开关S3，所述S1、S2、S3均采用MOSFET，IGBT或者GTO。
[0012]为了实现上述专利技术的第二个目的，本专利技术采用以下技术方案：一种相切断回路的控制方法，采用上述的相切断回路，控制方法包括如下步骤：逆变电路将直流电转化为交流电从而驱动电机；在正常工作情况下，相位开关导通；在需要切断线路电流的情况，控制芯片通过以下三种方式控制相位开关断开线路；1）、所述控制芯片控制逆变电路全部断开，并等待一段时间后，控制芯片再将限位开关全部断开；2）、所述控制芯片控制逆变电路全部断开，并检测相电压的大小间接获得电流的过零点，并在电流的过零点控制相位开关全部断开；3）、所述相位开关与电机之间设置电流传感器，所述控制芯片通过电流传感器检测到电流过零点的信息后，并在对应相电流过零时刻，控制相位开关断开线路。
[0013]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：本专利技术通过控制芯片依靠电气系统中的采样信息，实现切断控制，无需添加额外的吸收电路，且切断控制精确，可以将反向高压降低到最小；另外由于采用了控制芯片本专利技术的技术方案实际是一种“主动软关断”方式，该方式可以应用在不同功率等级的负载中，提升系统的兼容性，“主动软关断”方式，不存在尖峰电压残余。
附图说明
[0014]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的限定。
[0015]图1为本专利技术的三相电机系统中的结构示意图；图2为本专利技术的单相电机系统中的结构示意图；图3为本专利技术的仿真结果示意图一；图4为本专利技术的仿真结果数据图一；图5为本专利技术的仿真结果数据图二。
[0016]图6为本专利技术的仿真结果示意图二；图7为本专利技术的仿真结果数据图三。
[0017]附图中的标记为：1、逆变电路；2、相位开关；3、电流传感器；4电机；5、控制芯片。
具体实施方式
[0018]应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0019]需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根
据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、部件和/或它们的组合。
[0020]此外，在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。
[0021]此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确的限定。
[0022]在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种相切断回路，其特征在于：包括电源、逆变电路（1）、相位开关（2）、电流传感器（3）、电机（4）和控制芯片（5），所述电源、逆变电路（1）、相位开关（2）和电机（4）依次电性连接，所述电流传感器（3）设置在相位开关（2）与电机（4）之间，且电流传感器（3）与控制芯片（5）的信号输入端连接，所述相位开关（2）与控制芯片（5）的输出端连接，所述控制芯片（5）通过电流传感器（3）检测到电流过零点的信息后，并在对应相电流过零时刻，控制相位开关（2）断开线路。2.一种相切断回路，其特征在于：包括电源、逆变电路（1）、相位开关（2）、电机（4）和控制芯片（5），所述电源、逆变电路（1）、相位开关（2）和电机（4）依次电性连接，所述相位开关（2）与控制芯片（5）的输出端连接，所述控制芯片（5）控制逆变电路（1）全部断开，并等待一段时间后，控制芯片（5）再将限位开关（2）全部断开。3.一种相切断回路，其特征在于：包括电源、逆变电路（1）、相位开关（2）、电机（4）和控制芯片（5），所述电源、逆变电路（1）、相位开关（2）和电机（4）依次电性连接，所述相位开关（2）与控制芯片（5）的输出端连接，所述控制芯片（5）控制逆变电路（1）全部断开，并检测相电压的大小间接获得电流的过零点，并在电流的过零点控制相位开关（2）全部断开。4.根据权利要求1至3任意一项所述的一种相切断回路，其特征在于：所述逆变电路（1）包括六个晶体管，分别为Q1，Q2，Q3，...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵明，曹艺，陈骏，李家成，王伟，
申请(专利权)人：丽水方德智驱应用技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：