一种短路保护电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种短路保护电路，包括将直流逆变为交流的逆变器、向逆变器发出PWM控制信号的PWM控制器，其还包括：电流采样模块，连接逆变器输出端，采样逆变器输出电流，用以输出电流信号；比较模块，连接电流采样电路，将电流信号与基准参数比较，在电流信号超过基准参数时输出触发信号；控制模块，连接比较模块，在触发信号有效时输出停止信号；驱动模块，分别连接控制模块和PWM控制器输出端，在停止信号有效时拉低PWM控制信号电位，禁止逆变器输出。本实用新型专利技术没有使用昂贵的DSP或MCU，只使用了一个555芯片就满足了输出短路保护的要求，具有可靠性高、结构简单、成本低廉的优点，具有广阔的市场前景。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电源装置，尤其涉及一种逆变器输出短路保护电路。
技术介绍
随着科技水平的不断进步，人们对产品和各种仪器设备的稳定性要求越来越高。现如今，光伏产业蓬勃发展，而逆变器作为其中一块重要的组成部分，其稳定性对整个光伏系统有着重大的影响。而输出短路保护功能是逆变器一个重要的、不可缺少的功能。一般的输出保护功能使用软件来实现的，通过CT采集输出电流信号，然后通过放大滤波处理后送入MCU或者DSP中进行运算，进一步有软件控制决定输出的驱动PWM的脉宽的大小，从而能有效的保护后级电路不被损坏。但软件控制总是存在一些隐患，时常会出现软件失效的情况，故此市场亟需开发一种由硬件组成的可靠性高、成本较低的短路保护电路。
技术实现思路
本技术是要解决现有技术的上述问题，提出一种由硬件组成的短路保护电路。为解决上述技术问题，本技术提出的技术方案是设计一种短路保护电路，包括将直流逆变为交流的逆变器、向逆变器发出PWM控制信号的PWM控制器，其还包括:电流采样模块，连接逆变器输出端，采样逆变器输出电流，用以输出电流信号；比较模块，连接电流采样电路，将电流信号与基准参数比较，在电流信号超过基准参数时输出触发信号；控制模块，连接比较模块，在触发信号有效时输出停止信号；驱动模块，分别连接控制模块和PWM控制器输出端，在停止信号有效时拉低PWM控制信号电位，禁止逆变器输出。上述电流采样模块与比较模块之间还串接一滤波放大模块，用以将所述电流信号滤波和放大，并将放大后的电流信号分为第一和第二路电流信号；所述基准参数包括正半周基准参数和负半周基准参数；所述比较模块包括正半周比较模块和负半周比较模块，正半周比较模块连接第二路电流信号，在第二路电流信号的正半周电压大于正半周基准参数时输出触发信号；负半周比较模块连接第一路电流信号，在第一路电流信号负半周电压小于负半周基准参数时输出触发信号。控制模块可用555集成芯片，其触发管脚接所述触发信号、输出管脚输出所述停止信号、放电管脚通过电阻接电源、门限管脚和控制电压管脚分别通过电容接地、放电管脚连接门限管脚。驱动模块包括三极管，其集电极接所述停止信号、发射极接地、集电极接所述PWM控制器输出端。上述电流采样模块采用电流互感器。上述控制模块还连接PWM控制器，以向其输出停止信号，PWM控制器在停止信号有效时停止发出PWM控制信号。与现有技术相比，本技术没有使用昂贵的DSP或MCU，只使用了一个555芯片就满足了输出短路保护的要求，具有可靠性高、结构简单、成本低廉的优点，具有广阔的市场前景。以下结合附图和实施例对本技术作出详细的说明，其中:附图说明图1为本技术较佳实施例的原理框图；图2为本技术较佳实施例滤波放大模块的电路图；图3为本技术较佳实施例负半周比较模块的电路图；图4为本技术较佳实施例正半周比较模块的电路图；图5为本技术较佳实施例控制模块电路图；图6为本技术较佳实施例驱动模块电路图。具体实施方式本技术揭示了一种短路保护电路，其由纯硬件组成，参看图1的原理框图，其包括将直流逆变为交流的逆变器、向逆变器发出PWM控制信号的PWM控制器，以及电流采样模块、比较模块、控制模块、驱动模块。其中:电流采样模块连接逆变器输出端，采样逆变器的输出电流，向后级模块输出电流信号；比较模块，连接电流采样电路，将电流信号与基准参数比较，在电流信号大于基准参数时输出触发信号；控制模块，连接比较模块，在触发信号有效时输出停止信号；驱动模块，分别连接控制模块和PWM控制器输出端，在停止信号有效时拉低PWM控制信号电位，逆变器控制端没有PWM控制信号，逆变器内电子开关管断，停止逆变输出。在较佳实施例中，电流采样模块与比较模块之间串接一滤波放大模块，该模块将所述电流信号滤波和放大，并将放大后的电流信号分为第一和第二路电流信号。图2示出了滤波放大模块的电路图，图中T2是电流采样模块的连接口，采样到的电流信号经过RC滤波处理，送入运算放大器中将信号放大。此处将采样到的电流信号抬高了 5V，同时使用BAV99钳位保护输入信号，使其不高于12V，不低于地。放大后波形是拥有正负半周的正弦波，为比较其正负半周的幅值，故放大后的信号一分为二CS OCPl和CS 0CP2，分别比较波形的正负半周。在较佳实施例中，基准参数包括正半周基准参数和负半周基准参数。比较模块分为正半周比较模块和负半周比较模块，正半周比较模块连接第二路电流信号，在第二路电流信号的正半周电压大于正半周基准参数时输出触发信号；负半周比较模块连接第一路电流信号，在第一路电流信号负半周电压小于负半周基准参数时输出触发信号。图3示出了负半周比较模块的电路图，第一路电流信号CS OCPl耦合连接比较器的正向输入端，比较器的反相向输入端连接负半周基准参数(5V经电阻R197、R202分压得到2.5V的负半周基准参数)，比较器的输出端输出所述触发信号OCP，当CS OCPl负半周的幅值大于负半周基准参数时，比较器的输出端输出高电平，CS OCPl负半周的幅值小于负半周基准参数时，则输出低电平，通过后级处理拉低PWM控制信号电位。图4示出了正半周比较模块的电路图，第二路电流信号CS 0CP2连接比较器的反向输入端，比较器的正相向输入端通过电阻R171连接5V得到5V的正半周基准参数，比较器的输出端输出所述触发信号OCP，当CS 0CP2正半周的幅值小于正半周基准参数时，比较器的输出端输出高电平，CS 0CP2正半周的幅值大于正半周基准参数值时，则输出低电平，通过后级处理拉低PWM控制信号电位。图3中的R201和图4中的R177实现比较器的限电流回差功能。图5示出了较佳实施例控制模块电路图，其主要由555集成芯片组成，在本例中选用了 LMC555，触发信号OCP接触发管脚TRIG，输出管脚OUT输出所述停止信号DQ，放电管脚DIS通过电阻R174接5V电源，门限管脚THRES和控制电压管脚CVOL分别通过电容C69和C67接地，放电管脚DIS连接门限管脚CV0L。电流波形正负半周不管是哪个的电流波形过大，正半周比较模块或负半周比较模块会发出一个低电平的触发信号0CP，555芯片输出一个DQ信号(高电平有效)，送驱动模块处理。图6示出了较佳实施例驱动模块电路图，驱动模块主要由三极管Q2构成，其集电极接所述停止信号DQ，、发射极接地、集电极接所述PWM控制器输出端。停止信号DQ有效时为高电平，送至Q2的B极，三极管Q2导通，导通后将PWM信号电平拉到地，从而无法导通图中右侧的隔离光耦器TLP250，无驱动PWM输出，有效地保护了逆变器中的全桥电路。需要指出，隔离光耦器串接在PWM控制器与逆变器之间。当逆变器输出电流正常时，采样到的电流信号减小，555芯片输出的DQ信号为低电平，三级管Q2将不会导通，PWM正常输出，电路恢复正常工作。上述的实施例中，电流采样模块采用电流互感器，变比为1:1000.在其它实施例中，控制模块还连接PWM控制器，以向其输出停止信号DQ，PWM控制器在停止信号DQ有效时停止发出PWM控制信号，藉此保护逆变器，不会因为过载而烧毁。以上实施例仅为举例说明，非起限制作用。任何未脱离本申请精神与范畴，而对其进行的等效修本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种短路保护电路，包括将直流逆变为交流的逆变器、向逆变器发出PWM控制信号的PWM控制器，其特征在于，还包括：电流采样模块，连接逆变器输出端，采样逆变器输出电流，用以输出电流信号；比较模块，连接电流采样电路，将电流信号与基准参数比较，在电流信号超过基准参数时输出触发信号；控制模块，连接比较模块，在触发信号有效时输出停止信号；驱动模块，分别连接控制模块和PWM控制器输出端，在停止信号有效时拉低PWM控制信号电位，禁止逆变器输出。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：钟远亮，苟文波，蒙程飞，廖永春，陈恒留，
申请(专利权)人：深圳市晶福源电子技术有限公司，
类型：实用新型
国别省市：