CN108173243A - 逆变器漏电保护电路及逆变器 - Google Patents
逆变器漏电保护电路及逆变器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108173243A CN108173243A CN201810047112.0A CN201810047112A CN108173243A CN 108173243 A CN108173243 A CN 108173243A CN 201810047112 A CN201810047112 A CN 201810047112A CN 108173243 A CN108173243 A CN 108173243A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- circuit
- inverter
- output
- circuits
- leakage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 230000004224 protection Effects 0.000 title claims abstract description 46
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 31
- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims abstract description 20
- 230000004044 response Effects 0.000 claims abstract description 7
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 claims abstract description 5
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 18
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 14
- 238000002955 isolation Methods 0.000 claims description 8
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 5
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 5
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 5
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000013021 overheating Methods 0.000 claims description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 2
- 208000032750 Device leakage Diseases 0.000 claims 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 abstract description 9
- 206010014405 Electrocution Diseases 0.000 abstract description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 7
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 3
- 239000004303 calcium sorbate Substances 0.000 description 2
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 2
- 230000005669 field effect Effects 0.000 description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 2
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 239000004302 potassium sorbate Substances 0.000 description 1
- 230000009993 protective function Effects 0.000 description 1
- 230000009979 protective mechanism Effects 0.000 description 1
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
- H02H7/10—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers
- H02H7/12—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers for static converters or rectifiers
- H02H7/122—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for converters; for rectifiers for static converters or rectifiers for inverters, i.e. dc/ac converters
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
- H02H3/20—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to excess voltage
- H02H3/207—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to excess voltage also responsive to under-voltage
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
- H02H5/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal non-electric working conditions with or without subsequent reconnection
- H02H5/04—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal non-electric working conditions with or without subsequent reconnection responsive to abnormal temperature
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
- H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
Abstract
本发明揭示了逆变器漏电保护电路及逆变器，保护电路包括设置于逆变器的交流滤波输出电路上用于检测漏电流的漏电采样绕组，漏电采样绕组通过整流稳压电路连接比较器的正向输入端，比较器的反向输入端通过电阻接地且通过第二电阻接高精度基准电压电路，比较器的输出端通过二极管接逆变器中DC/DC升压控制电路,并向其发送控制信号使逆变器的DC/DC升压电路导通或关断。本发明通过漏电采样绕组检测漏电信号，并与基准电压进行比较产生控制信号来通过DC/DC升压控制电路关断直流输出从而实现漏电保护，本发明的电路结构简单，电路功耗低，易于实现，同时响应速度快，远远小于1S的安全时效，保证了逆变器断开输出的可靠性和有效性，避免了触电情况的产生。
Description
技术领域
本发明涉及逆变设备领域，尤其是逆变器漏电保护电路及逆变器。
背景技术
如图 1 所示的常见逆变器，包括直流滤波电路 、DC/DC 升压电路 、DC/AC 逆变电路和交流滤波电路 ，用于产生PWM 波控制 DC/DC 升压电路的 升压微控制器及用于产生PWM 波控制 DC/AC 逆变电路的逆变微控制器。
直流输入后先经过直流滤波电路以减少纹波电流和抑制电磁干扰，再经过 DC/DC升压电路将低压直流变换到高压直流，然后经过 DC/AC 逆变电路将高压直流转换成SPWM正弦波脉宽调制的方波，最后经过交流滤波电路输出交流电压。
但是这类逆变器在汽车车载设备、野外电力工程、太阳能发电系统等领域使用时，由于环境比较恶劣，如汽车上到处都是金属导电部分，且这些金属导电部分与蓄电池连接，当逆变器的L线或N线接这些金属部分发生设备漏电，易导致触电事故发生，由于逆变器缺少相应的漏电保护装置，因此给用户的使用带来一定的安全隐患，具有改进的空间。
发明内容
本发明的目的就是为了解决现有技术中存在的上述问题，提供逆变器漏电保护电路及逆变器。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：
逆变器漏电保护电路，包括设置于逆变器的交流滤波输出电路上用于检测漏电流的漏电采样绕组，所述漏电采样绕组通过整流稳压电路连接比较器的正向输入端，所述比较器的反向输入端通过电阻接地且通过第二电阻接高精度基准电压电路，所述比较器的输出端通过二极管接逆变器中DC/DC升压控制电路,并向其发送控制信号使逆变器的DC/DC升压电路导通或关断。
优选的，所述的逆变器漏电保护电路，其中：所述漏电采样绕组设置于所述交流滤波输出电路中的滤波共模电感的磁芯上。
优选的，所述的逆变器漏电保护电路，其中：所述整流稳压电路包括整流二极管、第一电阻和电容，所述整流二极管的阳极接漏电采样绕组的一端，其阴极接所述比较器的正向输入端，所述第一电阻和电容的一端分别接在所述整流二极管的阴极，它们的另一端分别接地。
优选的，所述的逆变器漏电保护电路，其中：所述高精度基准电压电路包括精密可调稳压源，其通过与其连接且并联的上拉电阻及下拉电阻调节输出电压，所述高精度基准电压电路输出的基准电压满足如下公式：
REF=2.5×[1+( Ra /Rb)]
其中：FER是输出的基准电压，Ra是上拉电阻的阻值，Rb是下拉电阻的阻值。
优选的，所述的逆变器漏电保护电路，其中：所述高精度基准电压电路输出的基准电压为5V。
优选的，所述的逆变器漏电保护电路，其中：所述逆变器漏电保护电路的响应时间不超过50微秒。
逆变器，其特征在于：包括上述任一的逆变器漏电保护电路，所述逆变器漏电保护电路中的DC/DC升压控制电路位于逆变器的直流部分电路，所述交流滤波输出电路位于逆变器的交流部分电路。
优选的，所述的逆变器中，所述直流部分电路还包括直流保护电路、前级滤波电路、DC/DC升压电路及过欠压保护电路，所述直流保护电路的输入端接直流输入，其输出端接所述前级滤波电路和过欠压保护电路的输入端，所述前级滤波电路的输出端接DC/DC升压电路的输入端，所述过欠压保护电路的输出端DC/DC接升压控制电路的输入端，所述DC/DC升压控制电路的输出端接DC/DC升压电路的输入端，所述DC/DC升压电路的输出端接所述交流部分电路。
优选的，所述的逆变器中，所述直流电路部分还包括与所述DC/DC升压控制电路连接的用于触发逆变器过热保护的温度检测电路。
优选的，所述的逆变器中，所述交流部分电路还包括DC/AC逆变电路、逆变控制电路、交流保护电路及光耦隔离电路，所述DC/AC逆变电路的输入端接所述DC/DC升压电路的输出端，所述DC/AC逆变电路的输出端接所述交流滤波输出电路的输入端，所述交流滤波输出电路的输出端接逆变控制电路及交流保护电路的输入端，所述逆变控制电路的输出端接所述DC/AC逆变电路的输入端并控制其通断，所述交流保护电路的输出端通过光耦隔离电路接所述DC/DC升压控制电路。
本发明技术方案的优点主要体现在：
本发明设计精巧，利用电磁原理，通过漏电采样绕组检测漏电信号，并与基准电压进行比较产生控制信号来通过DC/DC升压控制电路关断直流输出从而实现漏电保护，本发明的电路结构简单，电路功耗低，易于实现，同时响应速度快，远远小于1S的安全时效，保证了逆变器断开输出的可靠性和有效性，避免了触电情况的产生。
由于本发明采用的是关断DC/DC升压电路的方式，在断开直流输出的同时，也能够使得交流部分电路断开输出，从而实现双重切断，进一步保证了漏电保护触发的可靠性。
采用高精度基准电压电路，响应时间短，且输出电压稳定性高，输出电压可调范围广，温漂小，有利于保证比较器判断的精确性，从而保证漏电保护电路控制的精确性和有效性。
本发明的交流保护电路的控制信号传输给DC/DC升压控制电路进行后续保护处理，同样能够在异常情况下，实现直流输出和交流输出的双重切断。
通过对具体元件的选择，能够有效的保证逆变器在更宽的温度区间内适用，且保证时效性。
附图说明
图1是背景技术中现有逆变器的结构框图；
图2是本发明逆变器的机构框图；
图3是本发明逆变器的DC/DC升压控制电路的电路原理图；
图4是本发明的交流滤波输出电路的电路原理图；
图5是本发明的漏电保护触发电路的电路原理图；
图6是本发明的漏电采样绕组与滤波共模电感连接及原理图；
图7是本发明的高精度基准电压电路的电路原理图。
具体实施方式
本发明的目的、优点和特点，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释。这些实施例仅是应用本发明技术方案的典型范例，凡采取等同替换或者等效变换而形成的技术方案，均落在本发明要求保护的范围之内。
在方案的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
下面结合附图对本发明揭示的逆变器进行描述，如附图2所示，其包括直流部分电路100及交流部分电路200。
其中，如附图2所示,所述直流部分电路100包括直流保护电路2、前级滤波电路3、DC/DC升压电路4、过欠压保护电路5及DC/DC升压控制电路6，所述直流保护电路2的输入端接直流输入1，例如是输出12V或24V直流电的蓄电池，其输出端接所述前级滤波电路3和过欠压保护电路5的输入端，所述前级滤波电路3的输出端接DC/DC升压电路4的输入端，所述过欠压保护电路5的输出端接DC/DC升压控制电路6的输入端，所述DC/DC升压控制电路6的输出端接DC/DC升压电路4的输入端并控制所述DC/DC升压电路4的通断，所述DC/DC升压电路4的输出端接所述交流部分电路200。
具体来说，所述直流保护电路2优选采用输入保险的方式来实现，此处为现有技术，不再赘述；所述前级滤波电路3采用铁氧体磁环进行共模和差模滤波，滤除无用杂波；所述DC/DC升压电路4主要是通过MOS管的开关，形成一定频率的方波，通过升压变压器将初级的低压升为次级的高压，其中MOS管采用IRFP4668PBF型号的场效应管，其工作范围可达-55℃-175℃，电流130A，电压200V，极大的提高了逆变器前级由于耐压和冲击电流造成的损坏的可靠性；升压变压器的磁芯采用耐高温三层绝缘漆包线进行绕制，通过对升压变压器参数的详细计算，在提高效率的同时，将变压器的温升控制在一定范围。
所述过欠压检测电路5和故障报警采用了嵌入式微控制器作为使能控制芯片，通过对控制芯片内部进行编程，从而设定过压欠压值以及相应指示灯的点亮。
而所述DC/DC升压控制电路6用于进行PWM脉宽调制，其至少包括控制芯片U200及外围电路，所述控制芯片U200优选是型号为SG2525的芯片， SG2525 是一种性能优良、功能齐全和通用性强的单片集成PWM控制芯片，它简单可靠及使用方便灵活，输出驱动为推拉输出形式，增加了驱动能力；内部含有欠压锁定电路、软启动控制电路、PWM锁存器，有过流保护功能，频率可调，同时能限制最大占空比，其工作频率高达400KHz，工作温度-40℃-85℃，完全胜任国内大部分地区的环境温度。
如附图3所示，所述控制芯片U200的引脚定义及外围电路如下：
1 脚：误差放大器的反相输入端，接收5V电源通过串联电阻R202、R201、R200分压后的电压；
2 脚：误差放大器的同相输入端，通过电阻R202接5V电源正极且通过电阻R201接地；
3 脚：同步信号输入端，同步脉冲的频率应比振荡器频率fS要低一些，接地；
4 脚：振荡器输出，未使用；
5 脚：振荡器外接电容CT端，振荡器频率fs＝1／CT（0.7RT+3R0）, R0为5脚与7脚之间跨接的电阻，用来调节死区时间，定时电容范围为0.001～0.1μF，通过电容C201接地；
6 脚：振荡器外接定时电阻RT端，RT的阻值在2～150 KΩ，通过电阻R205接地；
7 脚：振荡器放电端，用外接电阻来控制死区时间，电阻范围为0～500 Ω，接芯片5脚；
8 脚：软启动端，外接软启动电容E202，该电容由50 μA的恒流源充电；
9 脚：误差放大器的输出端，通过电容C202接地；
10 脚：PWM信号封锁端，当该引脚为高电平时，输出驱动脉冲信号被封锁，该引脚主要用于故障保护；
11 脚：A路驱动信号输出，连接所述DC/DC升压电路；
12 脚：接地；
13 脚： 输出集电极电压，通过电阻R226接电源正极，且通过电容E203 接地；
14 脚：B路驱动信号输出，连接所述DC/DC升压电路；
15 脚：电源，其范围为8～35 V，接电源正极，且通过串接的电阻R226和电容E203接地；
16 脚： 内部＋5 V基准电压，连接5V电源正极且通过电容C216接地。
进一步，如附图2所示，所述直流电路部分100还包括与所述DC/DC升压控制电路6连接的用于触发逆变器过热保护的温度检测电路7，其可以是已知的各种温度检测电路，在此不作限定。
如附图2所示，所述交流部分电路200包括DC/AC逆变电路8、交流滤波输出电路9、逆变控制电路10、交流保护电路11及光耦隔离电路12，所述DC/AC逆变电路8的输入端接所述DC/DC升压电路4的输出端，所述DC/AC逆变电路8的输出端接所述交流滤波输出电路9的输入端，所述交流滤波输出电路9的输出端接逆所述变控制电路10及交流保护电路11的输入端及负载，所述逆变控制电路10的输出端接所述DC/AC逆变电路8的输入端并控制其通断，所述交流保护电路11的输出端通过光耦隔离电路12接所述DC/DC升压控制电路6。
其中，所述DC/AC逆变电路8采用4个MOS管构成的H桥，优选MOS管采用了低内阻的场效应管，从而有效的降低了MOS管的发热量，使其自然散热更加可靠，控制其漏源内阻最大为190mΩ，工作温度范围-55℃-150℃，完全可以满足逆变器长时间满载工作及短时间的超载工作。
如附图4所示，所述交流滤波输出电路9主要包括PQ3535电感L102、两个滤波共模电感L101、L103及连接在它们之间的辅助电路，其中PQ3535电感的电感量大小和材质的选择直接决定了交流输出电压的波形，选用PQ3535磁芯的优点在于极大降低输出电感的温度，绕制方法也相对简单，电感量的调节也比较方便，其中，所述辅助电路主要包括电阻R13及电容C127、C135、C126、C130、C131、C132、C133、C134，根据具体需要设置于电路的设定位置中，此处不再赘述。
所述逆变控制电路10，首先由微控制器进行编程，输出4路PWM调制波，再经过驱动芯片通过自举电路来驱动MOS管，其中，微控制器是集A/D转换器和增强型捕捉/比较/PWM于一体的8位闪存单片机，其具有高性能CPU，低功耗，宽温度范围，宽工作范围及高拉/灌电流等优点；驱动芯片驱动的MOS管的高压侧电压可达600V，最大输出电流可达1.9A（高端），2.3A（低端）。
所述交流保护电路11采集电流电压并经过运算放大器两级放大后通过光耦隔离电路隔离后，将其信号传至初级PWM脉宽调制芯片SG2525的使能引脚，从而控制初级MOS的关断，达到保护的效果。
进一步，如附图2所示，所述逆变器还包括连接在所述交流滤波输出电路9和所述DC/DC升压控制电路6之间的漏电保护触发电路13，如附图5、附图6所示，所述漏电保护触发电路13包括用于检测漏电流的漏电采样绕组N3，其设置于所述交流滤波输出电路9上，具体设置于所述交流滤波输出电路9中的滤波共模电感L101的磁芯上，如附图6所示，所述滤波共模电感L101包括磁芯及缠绕在其上的绕组N1、N2，绕组N1、N2构成等效电路中滤波共模电感L101的初级，所述漏电采样绕组N3作为滤波共模电感L103的第三绕组形成次级，且初级和次级的电流比例为1:1 。
其检测漏电流的原理如下：
当逆变器正常输出时，如附图6所示，由于滤波共模电感L101上L、N两线路上的电流I1、I2方向相反，大小相同，此时I1+I2=0，故而磁通φ1、φ2也相互抵消为0，即φ1+φ2=0，因此，所述漏电采样绕组N3上流过的磁通为0，所述漏电采样绕组N3上无感应电流；当L线或N线接到金属外壳等或人体触摸导致漏电时，共模电感L101上L，N两线路上的电流大小将发生变化，打破反向电流平衡，从而产生交变磁场，进而使所述漏电采样绕组N3产生感应电流，此时，假设漏电电流为Ii，则Ii=I1+I2，所述漏电采样绕组的两端则产生电动势。
因此，在通过漏电采样绕组N3检测到漏电情况后，通过后续电路触发保护措施，如附图5所示，所述漏电采样绕组N3的一端接地，另一端通过整流稳压电路20连接比较器U206B的正向输入端，所述比较器U206B的反向输入端通过第三电阻R228接地且通过第二电阻R227接高精度基准电压电路30，所述比较器U206B的输出端通过二极管D202接逆变器中DC/DC升压控制电路6中的控制芯片U200,并向其发送控制信号来使逆变器的DC/DC升压电路4导通或关断。
如附图5所示，所述整流稳压电路20包括整流二极管D201、第一电阻R226和电容C213，所述整流二极管D201的阳极接漏电采样绕组N3的一端，其阴极接所述比较器U206B的正向输入端，所述第一电阻R226和电容C213的一端分别接在所述整流二极管D201的阴极，它们的另一端分别接地之间。
如附图7所示，所述高精度基准电压电路30采用精密可调稳压源Q200来提供基准电压，其REF引脚通过电阻R9接模拟电源正极以及接第二电阻R227，其GND引脚接模拟地，所述REF引脚和GND引脚之间连接有电容C3，其输出电压可通过与其连接且并联的上拉电阻R10及下拉电阻R11在2.5V-36V之间进行任意调整，所述精密可调稳压源Q200的典型动态阻抗为0.2Ω，电压参考误差为±0.4%，并且其外围电路简单，可编程性强，误差小，对比其他器件，电压稳定性更好，所述高精度基准电压电路30输出的基准电压满足如下公式：
REF=2.5×[1+( Ra /Rb)]
其中FER是输出的基准电压，Ra是上拉电阻R10的阻值，Rb是下拉电阻R11的阻值；优选所述上拉电阻R10和下拉电阻R11的电阻值均为10kΩ，对应的，所述高精度基准电压电路输出的基准电压为5V。
本发明的逆变器工作时，其直流部分电路100和交流部分电路200的工作过程与现有技术的原理相同，此处不再赘述，其漏电保护的过程如下：
所述漏电采样绕组N3实时检测漏电流信号，当逆变器正常输出时，所述滤波共模电感L101的次级无电流，此时，所述比较器U206B的输出端输出低电平，所述DC/DC升压控制电路6的控制芯片U200使所述DC/DC升压电路4保持导通。
当发生漏电时，所述滤波共模电感L101的次级（漏电采样绕组N3）产生感应电流，次级的感应电流经过所述整流二极管D201进行整流和通过第一电阻R276和电容C213进行稳压后，电压信号送至所述比较器U206B的正向端，所述比较器U206B将正向端和反向端的电压进行比较，从而其输出端输出高低电平，具体当所述漏电采样绕组检测到漏电流大于30mA时，所述比较器U206B的输出端的输出由低电平转变为高电平，抬高所述控制芯片U200的PWM信号封锁端，输出驱动脉冲信号被封锁，从而使所述DC/DC升压电路4关断，由于交流侧的所述逆变控制电路10的芯片电源是由DC/DC升压电路4中升压变压器绕组所提供，因此当所述DC/DC升压电路4关断后，交流部分电路无论是主路还是芯片的供电电源都随之切断，从而有效的关断了交流输出。
由于所述比较器U206B的响应时间为0.4uS，而所述控制芯片U200（SG2525AP）的工作频率fs＝1／CT（0.7RT+3R0）=1/[0.01uF×0.7×3.6K]Ω=39.6KHz,，因此，所述逆变器漏电保护电路的响应时间不超过50微秒，完全满足人体1S触电所保护的时间。
本发明尚有多种实施方式，凡采用等同变换或者等效变换而形成的所有技术方案，均落在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.逆变器漏电保护电路，其特征在于：包括设置于逆变器的交流滤波输出电路（9）上用于检测漏电流的漏电采样绕组（N3），所述漏电采样绕组（N3）通过整流稳压电路（20）连接比较器（U206B）的正向输入端，所述比较器（U206B）的反向输入端通过第三电阻（R228）接地且通过第二电阻（R227）接高精度基准电压电路（30），所述比较器（U206B）的输出端通过二极管（D202）接逆变器中DC/DC升压控制电路（6）,并向其发送控制信号使逆变器的DC/DC升压电路（4）导通或关断。
2.根据权利要求1所述的逆变器漏电保护电路，其特征在于：所述漏电采样绕组（N3）设置于所述交流滤波输出电路（9）中的滤波共模电感（L101）的磁芯上。
3.根据权利要求1所述的逆变器漏电保护电路，其特征在于：所述整流稳压电路（20）包括整流二极管（D201）、第一电阻（R226）和电容（C213），所述整流二极管（D201）的阳极接所述漏电采样绕组（N3）的一端，其阴极接所述比较器（U206B）的正向输入端，所述第一电阻（R226）和电容（C213）的一端分别接在所述整流二极管（D201）的阴极，它们的另一端分别接地。
4.根据权利要求1所述的逆变器漏电保护电路，其特征在于：所述高精度基准电压电路（30）包括精密可调稳压源（Q200），其通过与其连接且并联的上拉电阻（R10）及下拉电阻（R11）调节输出电压，所述高精度基准电压电路（30）输出的基准电压满足如下公式：
REF=2.5×[1+( Ra /Rb)]
其中FER是输出的基准电压，Ra是上拉电阻的阻值，Rb是下拉电阻的阻值。
5.根据权利要求4所述的逆变器漏电保护电路，其特征在于：所述高精度基准电压电路输出的基准电压为5V。
6.根据权利要求1-5任一所述的逆变器漏电保护电路，其特征在于：所述逆变器漏电保护电路的响应时间不超过50微秒。
7.逆变器，其特征在于：包括权利要求1-6任一所述的逆变器漏电保护电路，所述逆变器漏电保护电路中的DC/DC升压控制电路（6）位于逆变器的直流部分电路（100），所述交流滤波输出电路（9）位于逆变器的交流部分电路（200）。
8.根据权利要求7所述的逆变器，其特征在于：所述直流部分电路（100）还包括直流保护电路（2）、前级滤波电路（3）、DC/DC升压电路（4）及过欠压保护电路（5），所述直流保护电路（2）的输入端接直流输入（1），其输出端接所述前级滤波电路（3）和过欠压保护电路（5）的输入端，所述前级滤波电路（3）的输出端接DC/DC升压电路（4）的输入端，所述过欠压保护电路（5）的输出端接DC/DC升压控制电路（6）的输入端，所述DC/DC升压控制电路（6）的输出端接DC/DC升压电路（4）的输入端，所述DC/DC升压电路（4）的输出端接所述交流部分电路（200）。
9.根据权利要求7所述逆变器，其特征在于：所述直流电路部分（100）还包括与所述DC/DC升压控制电路（6）连接的用于触发逆变器过热保护的温度检测电路（7）。
10.根据权利要求7所述逆变器，其特征在于：所述交流部分电路（200）还包括DC/AC逆变电路（8）、逆变控制电路（10）、交流保护电路（11）及光耦隔离电路（12），所述DC/AC逆变电路（8）的输入端接所述DC/DC升压电路（4）的输出端，所述DC/AC逆变电路（8）的输出端接所述交流滤波输出电路（9）的输入端，所述交流滤波输出电路（9）的输出端接逆变控制电路（10）及交流保护电路（11）的输入端，所述逆变控制电路（10）的输出端接所述DC/AC逆变电路（8）的输入端并控制其通断，所述交流保护电路的输出端通过光耦隔离电路（12）接所述DC/DC升压控制电路（6）。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810047112.0A CN108173243B (zh) | 2018-01-18 | 逆变器漏电保护电路及逆变器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810047112.0A CN108173243B (zh) | 2018-01-18 | 逆变器漏电保护电路及逆变器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN108173243A true CN108173243A (zh) | 2018-06-15 |
| CN108173243B CN108173243B (zh) | 2024-05-17 |
Family
ID=
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109709362A (zh) * | 2019-01-18 | 2019-05-03 | 南京优倍电气有限公司 | 利用dac实现模拟电阻的电路 |
| CN110601324A (zh) * | 2019-08-30 | 2019-12-20 | 深圳市科雷特能源科技股份有限公司 | 电池组单格电池独立充电管理升压后并机输出电路 |
| CN111092414A (zh) * | 2019-12-25 | 2020-05-01 | 深圳市英威腾电动汽车驱动技术有限公司 | 一种新能源汽车及其过压保护电路、过压保护方法 |
| CN111707967A (zh) * | 2020-05-27 | 2020-09-25 | 合肥同智机电控制技术有限公司 | 一种交流漏电压检测装置 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1499211A (zh) * | 2002-11-11 | 2004-05-26 | ���µ繤��ʽ���� | 漏电检测装置 |
| KR20090002327U (ko) * | 2007-09-03 | 2009-03-06 | 대성전기공업 주식회사 | 디씨-에이씨 인버터 감전 방지 장치 및 이를 포함한디씨-에이씨 인버터 |
| CN202183594U (zh) * | 2011-04-08 | 2012-04-04 | 上海奉天电子有限公司 | 一种带漏电保护的逆变电源 |
| US20120163058A1 (en) * | 2010-12-28 | 2012-06-28 | Tohoku Ricoh Co., Ltd. | High voltage inverter device and electrical leakage detector thereof |
| CN202634313U (zh) * | 2012-04-10 | 2012-12-26 | 东莞市有有光电有限公司 | 逆变器 |
| CN103219707A (zh) * | 2012-01-19 | 2013-07-24 | 美固电子(深圳)有限公司 | 一种车载逆变器的漏电保护电路及相应的车载逆变器 |
| CN207677430U (zh) * | 2018-01-18 | 2018-07-31 | 苏州超云新能源有限公司 | 逆变器漏电保护电路及逆变器 |
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1499211A (zh) * | 2002-11-11 | 2004-05-26 | ���µ繤��ʽ���� | 漏电检测装置 |
| KR20090002327U (ko) * | 2007-09-03 | 2009-03-06 | 대성전기공업 주식회사 | 디씨-에이씨 인버터 감전 방지 장치 및 이를 포함한디씨-에이씨 인버터 |
| US20120163058A1 (en) * | 2010-12-28 | 2012-06-28 | Tohoku Ricoh Co., Ltd. | High voltage inverter device and electrical leakage detector thereof |
| CN202183594U (zh) * | 2011-04-08 | 2012-04-04 | 上海奉天电子有限公司 | 一种带漏电保护的逆变电源 |
| CN103219707A (zh) * | 2012-01-19 | 2013-07-24 | 美固电子(深圳)有限公司 | 一种车载逆变器的漏电保护电路及相应的车载逆变器 |
| CN202634313U (zh) * | 2012-04-10 | 2012-12-26 | 东莞市有有光电有限公司 | 逆变器 |
| CN207677430U (zh) * | 2018-01-18 | 2018-07-31 | 苏州超云新能源有限公司 | 逆变器漏电保护电路及逆变器 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109709362A (zh) * | 2019-01-18 | 2019-05-03 | 南京优倍电气有限公司 | 利用dac实现模拟电阻的电路 |
| CN110601324A (zh) * | 2019-08-30 | 2019-12-20 | 深圳市科雷特能源科技股份有限公司 | 电池组单格电池独立充电管理升压后并机输出电路 |
| CN111092414A (zh) * | 2019-12-25 | 2020-05-01 | 深圳市英威腾电动汽车驱动技术有限公司 | 一种新能源汽车及其过压保护电路、过压保护方法 |
| CN111092414B (zh) * | 2019-12-25 | 2022-03-29 | 深圳市英威腾电动汽车驱动技术有限公司 | 一种新能源汽车及其过压保护电路、过压保护方法 |
| CN111707967A (zh) * | 2020-05-27 | 2020-09-25 | 合肥同智机电控制技术有限公司 | 一种交流漏电压检测装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103326325B (zh) | 开关电源输出短路和欠压保护电路 | |
| CN203423529U (zh) | 一种新能源汽车锂电池智能车载充电机 | |
| US9787117B2 (en) | Bidirectional battery charger integrated with renewable energy generation | |
| CN104158400A (zh) | 一种模块化高压供电电路 | |
| CN205725091U (zh) | 车用充电器 | |
| CN103475061A (zh) | 光伏智能控制器 | |
| CN104272571A (zh) | 功率转换装置 | |
| CN209545434U (zh) | 功率因数校正电路和空调器 | |
| EP4231510A1 (en) | Current sampling circuit applied to bidirectional ac-dc converter | |
| CN102957324A (zh) | 电源检测电路 | |
| JP6526800B2 (ja) | Ｄｃ−ｄｃ直列共振コンバータを有したバッテリ充電器を制御する方法 | |
| US7522437B2 (en) | Inverter circuit and control circuit thereof | |
| CN206099800U (zh) | 基于arm控制的高功率因数ac‑dc恒流源电源系统 | |
| CN207677430U (zh) | 逆变器漏电保护电路及逆变器 | |
| CN104901273A (zh) | 漏电断路器 | |
| CN113829940A (zh) | 一种基于nb-iot的电动自行车智能充电系统及其工作方法 | |
| CN105684286A (zh) | 电源装置 | |
| CN108173243A (zh) | 逆变器漏电保护电路及逆变器 | |
| CN211606083U (zh) | 一种ipm电路的短路保护电路、驱动电路及电子设备 | |
| CN204597793U (zh) | 大功率高频开关电源 | |
| CN209545435U (zh) | 功率因数校正电路和空调器 | |
| Hou et al. | High efficiency wireless charging system design for mobile robots | |
| CN108173243B (zh) | 逆变器漏电保护电路及逆变器 | |
| CN202679767U (zh) | 一种无极灯电子镇流器 | |
| CN106992698B (zh) | 一种具有双重模式的模块供电电路 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant |