一种防过冲保护电路和电气设备制造技术

本申请公开了一种防过冲保护电路和电气设备，有利于防止电气元件承受过冲电压而损坏。该防过冲保护电路包括第一防过冲模块、电压检测模块和控制模块；其中，所述第一防过冲模块与被保护电气元件并联；所述第一防过冲模块包括第一电阻R1和可控开关G1，所述第一电阻R1与所述可控开关G1串联；所述第一电阻R1为功率电阻或正温度系数电阻；所述电压检测模块的输入端与所述被保护电气元件电连接，输出端与所述控制模块的输入端电连接；所述控制模块的输出端与所述可控开关G1的开关控制端电连接。输出端与所述可控开关G1的开关控制端电连接。输出端与所述可控开关G1的开关控制端电连接。

【技术实现步骤摘要】
一种防过冲保护电路和电气设备


[0001]本技术涉及电力电子
，更具体地说，涉及一种防过冲保护电路和电气设备。

技术介绍

[0002]电气设备中的任何电气元件都有其可承受的最高电压/最大电流，当施加在某电气元件两端的电压/电流过大时，极易造成该电气元件损坏。
[0003]以变频器中的滤波电容为例，如图1所示，变频器包括整流电路100、逆变电路200和母线电容C1；变频器的工作原理是先通过整流电路100将输入的交流电转换成直流电，再通过逆变电路200将直流电转换成频率或电压可调的交流电从而驱动电机M运转；母线电容C1并联在整流电路100的输出端，其作用是滤波和储能。但是，当滤波电容C1容量较小(例如滤波电容C1为小容量薄膜电容)时，其承受过冲的能力(即承受大电压/大电流的能力)较弱，损坏风险较大。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本技术提供一种防过冲保护电路和电气设备，以防止电气元件承受过冲而损坏。
[0005]一种防过冲保护电路，包括：第一防过冲模块、电压检测模块和控制模块；
[0006]其中，所述第一防过冲模块与被保护电气元件并联；
[0007]所述第一防过冲模块包括第一电阻R1和可控开关G1，所述第一电阻R1与所述可控开关G1串联；所述第一电阻R1为功率电阻或正温度系数电阻；
[0008]所述电压检测模块的输入端与所述被保护电气元件电连接，输出端与所述控制模块的输入端电连接；
[0009]所述控制模块的输出端与所述可控开关G1的开关控制端电连接。
[0010]在一个实施例中，所述控制模块为硬件控制模块；
[0011]或者，所述控制模块为软件控制模块；
[0012]或者，所述控制模块包括互为冗余设置的硬件控制模块和软件控制模块；
[0013]硬件控制模块包括通过硬件电路实现逻辑控制的模块，软件控制模块包括通过软件实现逻辑控制的模块；
[0014]所述被保护电气元件为薄膜电容。
[0015]在一个实施例中，所述电压检测模块包括电阻分压单元；所述电阻分压单元用于检测所述被保护电气元件两端电压，将其转换成低压信号后再传输给所述控制模块。
[0016]在一个实施例中，所述硬件控制模块包括比较器；所述电阻分压单元包括第二电阻R11和第三电阻R12，所述第二电阻R11的一端与被保护电气元件的高电位端电连接，另一端同时与所述第三电阻R12的一端和所述比较器的反向输入端电连接，所述第三电阻R12的另一端与被保护电气元件的低电位端电连接；所述比较器的同相输入端接收基准电压，所
述比较器的输出端与所述可控开关G1的开关控制端电连接。
[0017]在一个实施例中，所述可控开关G1为功率开关管或机械开关；所述功率开关管为MOSFET、IGBT或三极管。
[0018]在一个实施例中，所述防过冲保护电路还包括钳位电路；所述钳位电路与被保护电气元件并联，用于将被保护电气元件两端电压钳位在预设值；
[0019]所述控制模块在被保护电气元件两端电压大于阈值时控制所述可控开关G1闭合，所述预设值大于所述阈值。
[0020]在一个实施例中，所述钳位电路为压敏电阻、放电管或瞬态二极管TVS管。
[0021]一种电气设备，包括：被保护电气元件，以及如上述任一种防过冲保护电路。
[0022]在一个实施例中，所述电气设备为变频器；所述变频器包括整流电路、逆变电路、母线电容和所述防过冲保护电路；
[0023]所述整流电路的输出端与所述逆变电路的输入端电连接；
[0024]所述母线电容并联在所述整流电路的输出端；
[0025]所述被保护电气元件包括所述母线电容。
[0026]在一个实施例中，所述母线电容为薄膜电容；
[0027]所述防过冲保护电路中的第一电阻R1包括第一PTC电阻PTC1、第二PTC电阻PTC2、第三PTC电阻PTC3和第四PTC电阻PTC4；
[0028]所述第一PTC电阻PTC1与第二PTC电阻PTC2并联；所述第三PTC电阻PTC3与第四PTC电阻PTC4并联；并联的所述第一PTC电阻PTC1与第二PTC电阻PTC2和并联的第三PTC电阻PTC3与第四PTC电阻PTC4之间串联连接。
[0029]从上述的技术方案可以看出，本技术提供的防过冲保护电路和电气设备利用电压检测模块实时检测被保护电气元件两端电压，并传输给控制模块，供控制模块判断被保护件是否存在电压过冲损坏风险，若是，控制可控开关G1闭合，使被保护件两端电压通过第一电阻R1放电，从而达到降低被保护件两端电压、避免被保护件损坏的目的。
附图说明
[0030]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0031]图1为现有技术公开的一种变频器电路拓扑结构示意图；
[0032]图2为本技术实施例公开的一种防过冲保护电路拓扑结构示意图；
[0033]图3示出了应用于图2中的硬件控制模块和电压检测模块的电路拓扑结构示意图；
[0034]图4示出了应用于图2中的第一电阻R1的电路拓扑结构示意图；
[0035]图5为本技术实施例公开的又一种防过冲保护电路拓扑结构示意图；
[0036]图6示出了应用于图5中的钳位电路和可控开关的电路拓扑结构示意图；
[0037]图7为本技术实施例公开的一种变频器电路拓扑结构示意图。
具体实施方式
[0038]为了引用和清楚起见，下文中使用的技术名词、简写或缩写总结如下：
[0039]MOSFET：Metal
‑
Oxide
‑
Semiconductor Field
‑
Effect Transistor，金属氧化物半导体场效应晶体管；
[0040]IGBT：Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极晶体管；
[0041]TVS：Transient Voltage Suppressor，瞬态二极管；
[0042]PTC：Positive Temperature Coefficient，正温度系数。
[0043]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0044]参见图2，本技术实施例公开了一种防过冲保护电路，包括：第一防过冲模块300、电压检测模块400和控本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种防过冲保护电路，其特征在于，包括：第一防过冲模块、电压检测模块和控制模块；其中，所述第一防过冲模块与被保护电气元件并联；所述第一防过冲模块包括第一电阻(R1)和可控开关(G1)，所述第一电阻(R1)与所述可控开关(G1)串联；所述第一电阻(R1)为功率电阻或正温度系数电阻；所述电压检测模块的输入端与所述被保护电气元件电连接，输出端与所述控制模块的输入端电连接；所述控制模块的输出端与所述可控开关(G1)的开关控制端电连接。2.根据权利要求1所述的防过冲保护电路，其特征在于，所述控制模块为硬件控制模块；或者，所述控制模块为软件控制模块；或者，所述控制模块包括互为冗余设置的硬件控制模块和软件控制模块；硬件控制模块包括通过硬件电路实现逻辑控制的模块，软件控制模块包括通过软件实现逻辑控制的模块；所述被保护电气元件为薄膜电容。3.根据权利要求2所述的防过冲保护电路，其特征在于，所述电压检测模块包括电阻分压单元；所述电阻分压单元用于检测所述被保护电气元件两端电压，将其转换成低压信号后再传输给所述控制模块。4.根据权利要求3所述的防过冲保护电路，其特征在于，所述硬件控制模块包括比较器；所述电阻分压单元包括第二电阻(R11)和第三电阻(R12)，所述第二电阻(R11)的一端与被保护电气元件的高电位端电连接，另一端同时与所述第三电阻(R12)的一端和所述比较器的反向输入端电连接，所述第三电阻(R12)的另一端与被保护电气元件的低电位端电连接；所述比较器的同相输入端接收基准电压，所述比较器的输出端与所述可控开关(G1)的开关控制端电连接。5.根据权利要求1或2所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑道富，孙泉良，张永庆，吴晓威，
申请(专利权)人：珠海恒途电子有限公司，
类型：新型
国别省市：