CN114336529B - 三相电源变换电路、过流保护方法、电路板及空调器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种三相电源变换电路、过流保护方法、电路板及空调器，其中三相电源变换电路包括整流模块、电流检测模块和控制器，整流模块包括三相整流桥和双向开关组件，三相整流桥包括三个相互并联的桥臂，双向开关组件包括三组双向开关，每组双向开关与每个桥臂的中点一一对应连接，控制器连接电流检测模块和双向开关组件，控制器用于接收电流检测模块检测到的线电流值并根据过流保护策略控制双向开关组件的工作状态；本发明实施例通过控制器直接对双向开关进行控制，无需采用额外的电路元器件驱动双向开关，减少了电路元器件的使用，进而降低电路设计难度，并且降低了发生误触发过流保护的概率，使负载能够持续稳定运行。

Description

三相电源变换电路、过流保护方法、电路板及空调器

技术领域

本发明涉及电子电路领域，尤其涉及一种三相电源变换电路、过流保护方法、电路板及空调器。

背景技术

目前变频空调器应用三相电源整流供电通常采用脉宽调制技术进行供电控制，由于每相电压输入都对应产生电流，任意一相电流过大都会造成空调器的损坏。现有技术下，为了在电流过大时关闭整流模块的工作，采用多个比较器和锁存器等电路元器件构成控制电路，一方面增加了设计成本和材料成本，另一方面新增的控制电路在空调器高频运行或外部噪声干扰的情况下容易误触发过流保护，引发空调器频繁停机，因此目前三相电源整流供电的过流保护方式效果并不好。

发明内容

以下是对本文详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制权利要求的保护范围。

本发明实施例提供了一种三相电源变换电路、过流保护方法、电路板及空调器，无需增加复杂的控制电路，实现可靠的过流保护控制。

本发明第一方面的实施例提供了一种三相电源变换电路，包括：

整流模块，用于将接收到的交流电信号转换成直流电信号，所述整流模块包括三相整流桥和双向开关组件，所述三相整流桥包括三个相互并联的桥臂，所述双向开关组件包括三组双向开关，每组所述双向开关与每个所述桥臂的中点一一对应连接；

电流检测模块，连接所述三相整流桥以检测线电流值；

控制器，连接所述电流检测模块和所述双向开关组件，所述控制器用于接收所述电流检测模块检测到的所述线电流值并根据过流保护策略控制所述双向开关组件的工作状态；

其中，所述过流保护策略为：

当所述线电流值超过第一电流门限值，关断与所述线电流值同一相的所述双向开关。

根据本发明第一方面实施例的三相电源变换电路，至少具有如下有益效果：控制器直接连接到电流检测模块和双向开关组件，能够获取到电流检测模块检测到的三相线电流值，也能够输出高低电平信号直接控制双向开关组件的工作状态，为了避免三相电源变换电路发生过流而损坏，设定第一电流门限值，控制器根据接收到的线电流值与第一电流门限值的大小关系对双向开关输出对应的控制电平信号，关闭发生过流的一相的双向开关，从而避免三相电源变换电路发生过流而损坏；本发明实施例通过控制器直接对双向开关进行控制，无需采用额外的电路元器件驱动双向开关，减少了电路元器件的使用，进而降低电路设计难度，并且降低了发生误触发过流保护的概率，使负载能够持续稳定运行；例如在将本发明实施例应用于空调器，除了通过节省电路元器件降低空调器的成本，还能够在空调器高频运行或外部噪声干扰的工作环境下稳定工作，从而保障空调器的稳定运行，减少停机次数。

在一些实施例中，所述过流保护策略还包括：

当所述线电流值低于第四电流门限值，驱动与所述线电流值同一相的所述双向开关工作。

在上述技术方案中，通过关断双向开关降低线电流值后，当线电流值回落到第四电流门限值以下，需要重新驱动已关断的双向开关重新工作，使三相电源变换电路回到正常工作状态，其中第四电流门限值与第一电流门限值可以是相同的，也可以是构成回差关系的。

在一些实施例中，所述控制器每隔一个预设时间间隔执行一次所述过流保护策略。

在上述技术方案中，为了匹配控制器的计算能力，避免双向开关频繁关断和驱动，每个一个预设时间间隔执行一次上述过流保护策略，从而降低控制器的计算负担，降低双向开关的开关损耗。

本发明第二方面的实施例提供了一种过流保护方法，应用于三相电源变换电路，所述三相电源变换电路包括：

整流模块，用于将接收到的交流电信号转换成直流电信号，所述整流模块包括三相整流桥和双向开关组件，所述三相整流桥包括三个相互并联的桥臂，所述双向开关组件包括三组双向开关，每组所述双向开关与每个所述桥臂的中点一一对应连接；

电流检测模块，连接所述三相整流桥以检测线电流值；

控制器，连接所述电流检测模块和所述双向开关组件；

所述过流保护方法包括：

获取所述电流检测模块检测到的线电流值；

当所述线电流值超过第一电流门限值，关断与所述线电流值同一相的所述双向开关。

根据本发明第二方面实施例的过流保护方法，至少具有如下有益效果：控制器直接连接到电流检测模块和双向开关组件，能够获取到电流检测模块检测到的三相线电流值，也能够输出高低电平信号直接控制双向开关组件的工作状态；为了避免三相电源变换电路发生过流而损坏，设定第一电流门限值，控制器根据接收到的线电流值与第一电流门限值的大小关系对双向开关输出对应的控制电平信号，关闭发生过流的一相的双向开关，从而避免三相电源变换电路发生过流而损坏；本发明实施例通过控制器直接对双向开关进行控制，无需采用额外的电路元器件驱动双向开关，减少了电路元器件的使用，进而降低电路设计难度，并且降低了发生误触发过流保护的概率，使负载能够持续稳定运行。

在一些实施例中，所述过流保护方法还包括：

当所述线电流值低于所述第一电流门限值，驱动与所述线电流值同一相的所述双向开关工作。

在上述技术方案中，通过关断双向开关降低线电流值后，当线电流值回落到第一电流门限值以下，需要重新驱动已关断的双向开关重新工作，使三相电源变换电路回到正常工作状态。

在一些实施例中，所述过流保护方法还包括：

当所述线电流值超过第二电流门限值，关断三组所述双向开关，其中，所述第二电流门限值大于所述第一电流门限值。

在上述技术方案中，由于第二电流门限值大于第一电流门限值，因此当线电流值超过第二电流门限值时，表明当前线电流值已经很大，需要同时关断三组双向开关，使得整个三相电源变换电路的功率输出降低，从而使线电流值下降。

在一些实施例中，所述过流保护方法还包括：

当所述线电流值高于第三电流门限值且低于所述第一电流门限值，向外部的负载功率控制模块发送降低负载功率的信号，以使三相所述线电流值均低于所述第三电流门限值。

在上述技术方案中，第三电流门限值低于第一电流门限值，用于维持三相电源变换电路的正常工作，当任意一相线电流值位于第三电流门限值和第一电流门限值之间，则通过降低负载的功率使得控制器驱动双向开关工作的功率降低，从而降低线电流值，维持三相电源变换电路能够持续稳定运行。

在一些实施例中，所述过流保护方法每隔一个预设时间间隔被所述控制器执行一次。

在上述技术方案中，为了匹配控制器的计算能力，避免双向开关频繁关断和驱动，每个一个预设时间间隔执行一次上述过流保护方法，从而降低控制器的计算负担，降低双向开关的开关损耗。

本发明第三方面实施例提供了一种电路板，包括前述第一方面的三相电源变换电路。

根据本发明第三方面实施例的电路板，至少具有如下有益效果：通过在电路板上设置或印刷上述第一方面的三相电源变换电路，可以方便将三相电源变换电路应用到不同的设备上从而实现过流保护，具体地，控制器直接连接到电流检测模块和双向开关组件，能够获取到电流检测模块检测到的三相线电流值，也能够输出高低电平信号直接控制双向开关组件的工作状态，为了避免三相电源变换电路发生过流而损坏，设定第一电流门限值，控制器根据接收到的线电流值与第一电流门限值的大小关系对双向开关输出对应的控制电平信号，关闭发生过流的一相的双向开关，从而避免三相电源变换电路发生过流而损坏；本发明实施例通过控制器直接对双向开关进行控制，无需采用额外的电路元器件驱动双向开关，减少了电路元器件的使用，进而降低电路设计难度，并且降低了发生误触发过流保护的概率，使负载能够持续稳定运行。

本发明第四方面实施例提供了一种空调器，包括前述第一方面的三相电源变换电路；或者，包括至少一个处理器和用于与所述至少一个处理器通信连接的存储器；所述存储器存储有能够被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如前述第二方面所述的过流保护方法。

根据本发明第四方面实施例的空调器，至少具有如下有益效果：在空调器中应用上述三相电源变换电路或者执行上述的过流保护方法，可以有效避免空调器的压缩机、风机等负载过流运行而损坏，从而维持空调器的持续正常工作，具体地，控制器直接连接到电流检测模块和双向开关组件，能够获取到电流检测模块检测到的三相线电流值，也能够输出高低电平信号直接控制双向开关组件的工作状态，为了避免三相电源变换电路发生过流而损坏，设定第一电流门限值，控制器根据接收到的线电流值与第一电流门限值的大小关系对双向开关输出对应的控制电平信号，关闭发生过流的一相的双向开关，从而避免三相电源变换电路发生过流而损坏；本发明实施例通过控制器直接对双向开关进行控制，无需采用额外的电路元器件驱动双向开关，减少了电路元器件的使用，进而降低电路设计难度，并且降低了发生误触发过流保护的概率，使负载能够持续稳定运行。

本发明第五方面实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使计算机执行前述第一方面的三相电源变换电路。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

图1是本发明第一方面实施例提供的三相电源变换电路的电路图；

图2是本发明第二方面实施例提供的过流保护方法的流程图；

图3是本发明第二方面实施例提供的过流保护方法驱动双向开关工作的流程图；

图4是本发明第二方面实施例提供的过流保护方法关断三组双向开关的流程图；

图5是本发明第二方面实施例提供的过流保护方法在第三电流门限值下的流程图；

图6是本发明示例一提供的过流保护方法的流程图；

图7是本发明示例一提供的过流保护方法的执行判断框图；

图8是本发明示例一提供的过流保护方法的波形图；

图9是本发明示例二提供的过流保护方法的流程图；

图10是本发明示例二提供的过流保护方法的执行判断框图；

图11是本发明示例二提供的过流保护方法的波形图；

图12是本发明示例三提供的过流保护方法的流程图；

图13是本发明示例四提供的过流保护方法的执行判断框图；

图14是本发明空调器的模块连接关系示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例提供了一种三相电源变换电路、过流保护方法、电路板及空调器，通过三相电源变换电路中的控制器直接对三相电源变换电路的双向开关管进行开闭控制，省去了开关管驱动器件等电路元器件，从而降低电路设计难度，提高电路运行的可靠性。

下面结合附图，对本发明实施例作进一步阐述。

参照图1，本发明实施例的第一方面提供了一种三相电源变换电路，包括：

整流模块，用于将接收到的交流电信号转换成直流电信号，整流模块包括三相整流桥和双向开关组件，三相整流桥包括三个相互并联的桥臂，双向开关组件包括三组双向开关，每组双向开关与每个桥臂的中点一一对应连接；

电流检测模块，连接三相整流桥以检测线电流值；

控制器，连接电流检测模块和双向开关组件，控制器用于接收电流检测模块检测到的线电流值并根据过流保护策略控制双向开关组件的工作状态；

其中，过流保护策略为：

当线电流值超过第一电流门限值，关断与线电流值同一相的双向开关。

在电路结构上看，本发明实施例的三相电源变换电路连接外部的三相交流电，因此具有一交流输入端，交流输入端连接整流模块并且具有三个接线端子，从而分别连接三相交流电中的三个相的交流输入电，参照图1所示，为方便标示，图1中分别以Va、Vb和Vc分别代表三个相的交流电压值，同时也表明了交流输入端具有三个并排的接线端子。三个接线端子分别连接整流电路的三路输入且三个接线端子后分别串联有电感器件L1、L2和L3，交流输入端通过电感器件连接到整流模块。电流检测模块通过三路检测线获取三相线电流值，三路检测线分别连接在整流电路的三路输入上(连接在电感器件和桥臂的中点之间)，电流检测模块检测到的三个线电流值在图1中分别以Ia、Ib和Ic表示，分别与Va、Vb和Vc对应。控制器的信号输入引脚连接电流检测模块的输出端，从而获得线电流值Ia、Ib和Ic。三个互相并联的桥臂分别以第一桥臂、第二桥臂和第三桥臂表示，其中第一桥臂包括同向串联的第一二极管D1和第二二极管D2，第二桥臂包括同向串联的第三二极管D3和第四二极管D4，第三桥臂包括同向串联的第五二极管D5和第六二极管D6，桥臂的中点即为同相串联的两个二极管之间的连接点。

可以理解的是，电流检测模块对电流的采样可以用多种不同的实现形式，例如，通过在电感器件后设置一个霍尔电流传感器，根据霍尔效应间接得到线电流值。

三个双向开关分别以第一双向开关Sa、第二双向开关Sb和第三双向开关Sc表示，其中，第一双向开关Sa包括第一开关管T1和第二开关管T2，第一开关管T1和第二开关管T2的集电极相连，第一开关管T1的发射极连接第一桥臂的中点，第二开关管T2的发射极连接到负载一侧，同理，第二双向开关Sb包括第三开关管T3和第四开关管T4，其中第三开关管T3和第四开关管T4的集电极相连，第三开关管T3的发射极连接第三二极管D3和第四二极管D4的公共端，第四开关管T4的发射极连接到负载一侧，第三双向开关Sc包括第五开关管T5和第六开关管T6，其中第五开关管T5和第六开关管T6的集电极相连，第五开关管T5的发射极连接第五二极管D5和第六二极管D6的公共端，第六开关管T6的发射极连接到负载的一侧。控制器通过三个不同的电平输出引脚连接到三个双向开关，具体来说，第一双向开关Sa中第一开关管T1的基极和第二开关管T2的基极均连接到控制器的第一个电平输出引脚，第二双向开关Sb中第三开关管T3的基极和第四开关管T4的基极均连接到控制器的第二个电平输出引脚，第三双向开关Sc中第五开关管T5的基极和第六开关管T6的基极均连接到控制器的第三个电平输出引脚。可以理解的是，控制器如果支持六路电平输出引脚，那么可以每一路电平输出引脚都连接一个开关管的基极，从而实现单个引脚对单个开关管的独立控制。

可以理解的是，上述第一开关管T1、第二开关管T2、第三开关管T3、第四开关管T4、第五开关管T5、第六开关管T6均反并联有二极管或者包含有寄生二极管。另外，上述三组双向开关中的六个开关管根据实际需要选用不同的开关器件，如绝缘栅双极型晶体管IGBT、集成门极换流晶闸管IGCT、金属氧化物半导体场效应晶体管MOSFET，可以理解的是，当开关管采用MOSFET时，上述描述中的发射极、集电极和基极，对应改为源极、漏极和栅极。另外，三组双向开关也可以采用逆阻型开关管并联实现。

参照图1，负载一侧采用两个电容串联后与负载并联的方式实现，具体来说，三相电源变换电路包括第一电容C1和第二电容C2，第一电容C1和第二电容C2串联形成的支路与第一负载并联，其中第一电容C1和第二电容C2的公共端分别连接第二开关管T2的发射极、第四开关管T4的发射极和第六开关管T6的发射极。另外，三相电源变换电路还包括第二负载和第三负载，第二负载与第一电容C1并联，第三负载与第二电容C2并联，即第二负载和第三负载串联形成的支路与第一负载并联，可以理解的是，可以根据实际供电需要选择负载类型，例如第一负载可以选用空调器的压缩机，第二负载可以选用空调器的风机，第三负载可以选用空调器的导风板驱动电机。

可以理解的是，控制器检测线电流值的目的在于执行过流保护，通过在控制器中预设过流保护策略可以使控制器根据检测到的线电流值的大小控制双向开关的工作状态，其中，当任意一相线电流值超过预设的第一电流门限值Iref，那么控制器认为该相的线电流值超过了电流的安全范围，需要控制该相的线电流值下降，因此触发关断与线电流值同一相的双向开关，由于双向开关构成了本发明实施例的功率器件，因此关断双向开关可以降低该相的功率输出从而使线电流值下降，从而避免线电流值过大而损坏三相电源变换电路。例如，电流检测模块检测到线电流值Ia并将电流信号发送到控制器，当控制器通过对比发现线电流值Ia超过第一电流门限值Iref，则触发对双向开关Sa的控制，通过关断双向开关Sa使得线电流值Ia下降。根据前述控制器的引脚与双向开关的连接方式可知，控制器通过电平输出引脚向双向开关发送的控制信号，因此，控制器通过向第一双向开关Sa发送数字脉冲信号即可实现对第一双向开关Sa的控制，例如，持续发送低电平信号到第一双向开关Sa使得第一开关管T1和第二开关管T2关断(保持截止状态)，使得该相的输出功率下降，线电流值下降。同样，如果检测到的Ib或Ic超过第一电流门限值Iref，则相应持续关断第二双向开关Sb或持续关断第三双向开关Sc。

设定的第一电流门限值Iref可以是正数，但由于Ia、Ib和Ic是交流电流，因此在负半周期内线电流值表示为负数，因此控制器将Ia、Ib和Ic与Iref比较时，需要对Ia、Ib和Ic取绝对值，才能正确地进行大小对比。

上述实施例中，过流保护策略通过关闭过流一相的双向开关使该相的线电流值下降，当线电流值下降到第一电流门限值Iref以下时，应重新驱动该相的双向开关工作，因此过流保护策略还包括：当线电流值低于第一电流门限值Iref，驱动与线电流值同一相的双向开关工作。值得注意的是，在另一些实施例中，双向开关的关断门限和驱动门限不一致，这时，当线电流值低于第四电流门限值才驱动对应的双向开关工作，其中第四电流门限值与第一电流门限值Iref构成回差关系。

可以理解的是，本发明实施例中所提及到的驱动双向开关工作是指根据负载需要高频开闭(在导通状态和截止状态之间高频切换)双向开关中的开关管，从而为负载提供相对应的直流输出，这与上述提到的持续关断双向开关相反，持续关断双向开关是指持续关断(保持截止状态)双向开关中的开关管，从而降低输出功率，使线电流值下降。

控制器内部设定了一个预设时间间隔，过流保护策略根据每隔一个预设时间间隔执行一次，即某一时刻，控制器执行过流保护策略对双向开关进行控制后，在下一次执行过流保护策略之前将不再关断双向开关或者驱动双向开关，直到经过预设时间间隔到下一次执行过流保护策略的时候，重新判断线电流值与第一电流门限值Iref之间的大小关系，根据判断结果再改变双向开关的工作状态；这一方式可以适应不同控制器的计算能力，若控制器的计算性能较低，可以适当增大预设时间间隔降低控制器的计算负担，而如果控制器的计算性能较强，可以减小预设时间间隔使过流保护策略执行更加频繁。但应该注意的是，由于在两次过流保护策略之间，控制器不关断双向开关，也不重新驱动已关断的双向开关，因此在预设时间间隔内线电流值过大或者线电流值过低的情况，因此设定预设时间间隔的长短需要根据负载的工作特性，选取合适的预设时间间隔使得负载在预设时间间隔内不会出现异常。

本发明实施例的第二方面还提供了一种过流保护方法，示例性地应用于图1所示的三相电源变换电路，该三相电源变换电路的电路结构在前述实施例的第一方面已经进行了详细的说明，此处不再重复赘述。

为了更好地说明本发明实施例的过流保护方法，按照下述方式进行说明：先对过流保护方法进行总体说明，然后提供三个详细的过流保护方法示例。

参照图2，过流保护方法包括以下步骤：

步骤S100，获取电流检测模块检测到的线电流值；

步骤S200，当线电流值超过第一电流门限值Iref，关断与线电流值同一相的双向开关。

为了便于后续说明以及与第一方面实施例相对应，可以理解的是，执行上述过流保护方法的主体是控制器，通过控制器运行相应的程序实现过流保护方法；控制器通过步骤S100从电流检测模块中获取三相线电流值Ia、Ib和Ic，并将Ia、Ib和Ic分别与第一电流门限值Iref相比较，当任意一相线电流值超过第一电流门限值Iref，控制器执行步骤S200中的关断与该线电流值同一相的双向开关，从而降低该相双向开关的输出功率，使得线电流值下降。

另一方面，当关断双向开关后该相线电流值低于第四电流门限值，应该重新驱动该相双向开关工作，因此，参照图3，过流保护方法还包括：

步骤S300，当线电流值低于第四电流门限值，驱动与线电流值同一相的双向开关工作。

与第一方面实施例同理，本发明实施例中的关断双向开关指的是使双向开关中开关管保持截止状态，驱动双向开关工作是指使双向开关中开关管在导通和截止状态之间高频切换。通过执行步骤S300，在线电流值低于第四电流门限值的时候，重新驱动与线电流值同一相的双向开关工作，恢复该相的功率输出。其中第四电流门限值的大小根据实际情况设定，例如，当双向开关的关断门限和驱动门限相一致，那么上述第四电流门限值等于第一电流门限值Iref，这时，当线电流值低于第一电流门限值Iref即重新驱动对应的已关断的双向开关；如果双向开关的关断门限和驱动门限不一致，例如第四电流门限值和第一电流门限值Iref构成回差关系，那么按照上述步骤S300中第四电流门限值的实际设定值执行即可。

为了适应控制器的计算能力，本发明实施例的过流保护方法每隔一个预设时间间隔被控制器执行一次。同样，根据实施例第一方面的说明，在预设时间间隔内可能发生某一项线电流值远超过第一电流门限值Iref的情况，那么为了快速降低三相电源变换电路的输出功率，就不能仅仅关断其中一相的双向开关，而是可以按照下面步骤S400执行过流保护方法，参照图4：

步骤S400，当线电流值超过第二电流门限值Icut，关断三组双向开关，其中，第二电流门限值Icut大于第一电流门限值Iref。

通过执行步骤S400将三组双向开关都关断，从而使整个整流模块都停止输出，因而能够快速降低三相电源变换电路的输出功率，使线电流值快速下降回到安全范围内，保证三相电源变换电路能够持续稳定地工作。

在一些时候，负载的运行功率过大，虽然此时线电流值并没有超过第一电流门限值Iref，但是负载长时间高负荷运行并不利于设备的稳定，尤其是一些设备需要长时间工作，例如空调器，在通信机房内需要24小时工作，保证通信设备不会过热，这样的工作环境对空调器的长时间稳定运行提出了严格的要求。为了提高三相电源变换电路的稳定性，过流保护方法还可以包括以下步骤S500，参照图5：

步骤S500，当线电流值高于第三电流门限值Im且低于第一电流门限值Iref，调整发送到双向开关的脉冲信号以降低负载功率，使三相线电流值均低于第三电流门限值Im。

由步骤S500可知，第三电流门限值Im小于第一电流门限值Iref，第三电流门限值Im为预设值，线电流值在第三电流门限值Im内变动，可以认为是能够长时间稳定工作的，当线电流值超过第三电流门限值Im，那么控制器改变控制双向开关的脉冲信号，降低线电流值，从而降低负载的功率，保证负载不会处于长时间的高负荷状态，有助于维持设备稳定工作。可以理解的是，步骤S500中由于线电流值没有超过第一电流门限值Iref，因此并不需要关断双向开关，仅改变控制双向开关的脉冲信号，进而调整负载的功率，使负载运行在设定的功率范围内。

上述预设时间间隔可以根据负载的实际需要设定，例如负载是空调器的压缩机，那么可以按照载波周期数设定预设时间间隔，如每个1个载波周期执行一次过流保护方法，本实施例中并不作出限定。

通过控制器对线电流值大小的判断从而直接通过电平输出引脚控制双向开关的工作状态，可以能够在单相过流时对过流相进行单独保护，而且在电路上无需新增驱动双向开关的驱动器件，减少电路材料成本和设计成本，也减小了电路元件器受外部影响而误触发过流保护的概率，使负载能够稳定运行。

下面以三个实际例子对本发明实施例的过流保护方法进行说明：

示例一

参照图6、图7和图8，本示例的过流保护方法应用于实施例第一方面的三相电源变换电路，该三相电源变换电路应用于空调器，其中第一负载为空调压缩机，第二负载为直流风机，第三负载为辅助电源，其中控制器在图中均以MCU表示，控制器预设有第一电流门限值Iref和预设时间间隔，三相线电流值分别以Ia、Ib和Ic表示，电流检测模块将获取到的Ia、Ib和Ic发送到控制器，控制器根据预设时间间隔，周期性执行如下过流保护方法：

步骤S601，获取电流检测模块检测到的线电流值Ia、Ib和Ic；

步骤S602，当任意一相线电流值超过第一电流门限值Iref，关断与该相线电流值同一相的双向开关；

步骤S603，当任意一相电流值回落低于第一电流门限值Iref，重新驱动与该相线电流值同一相的双向开关工作。

由于控制器每隔一个预设时间间隔执行一次上述过流保护方法，因此当任意一相的线电流值超过第一电流门限值Iref时，关断该相的双向开关直到下一次执行过流保护方法；如果经过预设时间间隔后，该相的线电流值低于第一电流门限值Iref，那么在当次执行过流保护方法的过程中，重新驱动已经关断的双向开关。因此可以理解的是，在执行一次过流保护方法的过程中，控制器根据线电流值的大小仅选择步骤S602或步骤S603执行。

示例二

参照图9、图10和图11，本示例的过流保护方法同样应用于第一方面的三相电源变换电路，该三相电源变换电路应用于空调器，其中第一负载为空调压缩机，第二负载为直流风机，第三负载为辅助电源，其中控制器在图中均以MCU表示，控制器预设有第一电流门限值Iref、第二电流门限值Icut和预设时间间隔，其中第二电流门限值Icut大于第一电流门限值Iref，三相线电流值分别以Ia、Ib和Ic表示，电流检测模块将获取到的Ia、Ib和Ic发送到控制器，控制器根据预设时间间隔，周期性执行如下过流保护方法：

步骤S701，获取电流检测模块检测到的线电流值Ia、Ib和Ic；

步骤S702，当任意一相线电流值大于第二电流门限值Icut，关断三组双向开关；

步骤S703，当任意一相线电流值大于第一电流门限值Iref且小于第二电流门限值Icut，关断与该相线电流值同一相的双向开关；

步骤S704，当任意一相电流值回落低于第一电流门限值Iref，重新驱动与该相线电流值同一相的双向开关工作。

本示例相对于示例一多设置了第二电流门限值Icut，这是因为控制器执行的相邻两次过流保护方法的预设时间间隔内，对三相电源变换电路不作控制，因此线电流值有可能在预设时间间隔内增大并远超第一电流门限值Iref，最终超过第二电流门限值Icut，为了使线电流值快速回落到安全范围，在任一线电流值超过第二电流门限值Icut的情况下，控制器将三组双向开关都关断，从而快速降低输出功率。与示例一同理，由于控制器每隔一个预设时间间隔才执行一次过流保护方法，因此通过步骤S702关断三组双向开关后，要等到下一次执行过流保护方法时才能对双向开关做进一步的控制，因此在执行一次过流保护方法的过程中，控制器根据线电流值的大小仅选择步骤S702、步骤S703或步骤S704执行。

示例三

参照图12和图13，本示例的过流保护方法同样应用于第一方面的三相电源变换电路，该三相电源变换电路应用于空调器，其中控制器在图中均以MCU表示，控制器预设有第一电流门限值Iref、第二电流门限值Icut、第三电流门限值Im和预设时间间隔，其中第二电流门限值Icut大于第一电流门限值Iref，第一电流门限值Iref大于第三电流门限值Im，三相线电流值分别以Ia、Ib和Ic表示，电流检测模块将获取到的Ia、Ib和Ic发送到控制器，控制器根据预设时间间隔，周期性执行如下过流保护方法：

步骤S801，获取电流检测模块检测到的线电流值Ia、Ib和Ic；

步骤S802，当任意一相线电流值大于第二电流门限值Icut，关断三组双向开关；

步骤S803，当任意一相线电流值大于第一电流门限值Iref且小于第二电流门限值Icut，关断与该相线电流值同一相的双向开关；

步骤S804，当任意一相电流值大于第三电流门限值Im且小于第一电流门限值Iref，向外部的负载功率控制模块发送降低负载功率的信号，以使三相线电流值均低于第三电流门限值Im；

步骤S805，当线电流值Ia、Ib和Ic均小于第三电流门限值Im，驱动已关断的双向开关工作，或者向外部的负载功率控制模块发送恢复负载功率的信号。

本示例相对示例二多设置了第三电流门限值Im，通过设定第三电流门限值Im可以维持三相电源变换电路长时间稳定运行，当任意一相线电流值大于第三电流门限值Im，则向外部的负载功率控制模块发送降低负载功率的信号，从而使得三相双向开关的功率输出降低以匹配已降低的负载功率，由于步骤S804是针对三相中的任意一相进行调整的，因此根据步骤S804的方式最终可以使三相线电流值Ia、Ib和Ic均小于第三电流门限值Im，从而限制负载功率处于一定的范围内，避免负载长时间处于高负荷运行。可以理解的是，由于设定了第三电流门限值Im，因此驱动已关断的双向开关不再根据线电流值与第一门限值Iref之间的大小关系来判断，而是当三相电流值Ia、Ib和Ic均小于第三电流门限值Im，才重新驱动已关断的双向开关。同样，由于过流保护方法也是按照预设时间间隔周期性执行的，因此在执行一次过流保护方法的过程中，控制器根据线电流值的大小仅选择步骤S802、步骤S803、步骤804或步骤S805执行。

本发明实施例的第三方面提供了一种电路板，包括前述第一方面的三相电源变换电路。通过在电路板上设置或印刷上述第一方面的三相电源变换电路，可以方便将三相电源变换电路应用到不同的设备上从而实现过流保护，具体地，控制器直接连接到电流检测模块和双向开关组件，能够获取到电流检测模块检测到的三相线电流值，也能够输出高低电平信号直接控制双向开关组件的工作状态，为了避免三相电源变换电路发生过流而损坏，设定第一电流门限值，控制器根据接收到的线电流值与第一电流门限值的大小关系对双向开关输出对应的控制电平信号，关闭发生过流的一相的双向开关，从而避免三相电源变换电路发生过流而损坏；本发明实施例通过控制器直接对双向开关进行控制，无需采用额外的电路元器件驱动双向开关，减少了电路元器件的使用，进而降低电路设计难度，并且降低了发生误触发过流保护的概率，使负载能够持续稳定运行。

本发明实施例的第四方面提供了一种空调器，包括前述第一方面的三相电源变换电路；或者，包括至少一个处理器和用于与至少一个处理器通信连接的存储器；存储器存储有能够被至少一个处理器执行的指令，指令被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器能够执行前述第二方面的过流保护方法。在空调器中应用上述三相电源变换电路或者执行上述的过流保护方法，可以有效避免空调器的压缩机、风机等负载过流运行而损坏，从而维持空调器的持续正常工作，具体地，控制器直接连接到电流检测模块和双向开关组件，能够获取到电流检测模块检测到的三相线电流值，也能够输出高低电平信号直接控制双向开关组件的工作状态，为了避免三相电源变换电路发生过流而损坏，设定第一电流门限值，控制器根据接收到的线电流值与第一电流门限值的大小关系对双向开关输出对应的控制电平信号，关闭发生过流的一相的双向开关，从而避免三相电源变换电路发生过流而损坏；本发明实施例通过控制器直接对双向开关进行控制，无需采用额外的电路元器件驱动双向开关，减少了电路元器件的使用，进而降低电路设计难度，并且降低了发生误触发过流保护的概率，使负载能够持续稳定运行。

参照图14，以空调器1000中的控制处理器1001和存储器1002可以通过总线连接为例。存储器1002作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储非暂态软件程序以及非暂态性计算机可执行程序。此外，存储器1002可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施方式中，存储器1002可选包括相对于控制处理器1001远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至空调器1000。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

本领域技术人员可以理解，图14中示出的装置结构并不构成对空调器1000的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

本发明实施例的第五方面提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令被一个或多个控制处理器执行，例如，被图14中的一个控制处理器1001执行，可使得上述一个或多个控制处理器执行上述方法实施例中的过流保护方法，例如，执行以上描述的图2中的方法步骤S100至步骤S200、图3中的方法步骤S300、图4中的方法步骤S400、图5中的方法步骤S500、图6中的方法步骤S601至步骤S603、图9中的方法步骤S701至步骤S704和图12中的方法步骤S801至步骤S805。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。

Claims (9)

1.一种三相电源变换电路，其特征在于，包括：

整流模块，用于将接收到的交流电信号转换成直流电信号，所述整流模块包括三相整流桥和双向开关组件，所述三相整流桥包括三个相互并联的桥臂，所述双向开关组件包括三组双向开关，每组所述双向开关与每个所述桥臂的中点一一对应连接；

电流检测模块，连接所述三相整流桥以检测线电流值；

控制器，连接所述电流检测模块和所述双向开关组件，所述控制器用于接收所述电流检测模块检测到的所述线电流值并根据过流保护策略控制所述双向开关组件的工作状态；

其中，所述过流保护策略为：

当所述线电流值超过第一电流门限值，关断与所述线电流值同一相的所述双向开关；

当所述线电流值超过第二电流门限值，关断三组所述双向开关；

当所述线电流值高于第三电流门限值且低于所述第一电流门限值，向外部的负载功率控制模块发送降低负载功率的信号，以使三相所述线电流值均低于所述第三电流门限值；

其中，所述第二电流门限值大于所述第一电流门限值，所述第一电流门限值大于所述第三电流门限值。

2.根据权利要求1所述的三相电源变换电路，其特征在于，当所述线电流值超过第一电流门限值，关断与所述线电流值同一相的所述双向开关之后，所述过流保护策略还包括：

当所述线电流值低于第四电流门限值，驱动与所述线电流值同一相的所述双向开关工作，所述第一电流门限值大于或等于所述第四电流门限值。

3.根据权利要求1或2所述的三相电源变换电路，其特征在于，所述控制器每隔一个预设时间间隔执行一次所述过流保护策略。

4.一种过流保护方法，其特征在于，应用于三相电源变换电路，所述三相电源变换电路包括：

整流模块，用于将接收到的交流电信号转换成直流电信号，所述整流模块包括三相整流桥和双向开关组件，所述三相整流桥包括三个相互并联的桥臂，所述双向开关组件包括三组双向开关，每组所述双向开关与每个所述桥臂的中点一一对应连接；

电流检测模块，连接所述三相整流桥以检测线电流值；

控制器，连接所述电流检测模块和所述双向开关组件；

所述过流保护方法包括：

获取所述电流检测模块检测到的线电流值；

当所述线电流值超过第一电流门限值，关断与所述线电流值同一相的所述双向开关；

当所述线电流值超过第二电流门限值，关断三组所述双向开关；

当所述线电流值高于第三电流门限值且低于所述第一电流门限值，向外部的负载功率控制模块发送降低负载功率的信号，以使三相所述线电流值均低于所述第三电流门限值；

其中，所述第二电流门限值大于所述第一电流门限值，所述第一电流门限值大于所述第三电流门限值。

5.根据权利要求4所述的过流保护方法，其特征在于，所述过流保护方法还包括：

当所述线电流值低于所述第一电流门限值，驱动与所述线电流值同一相的所述双向开关工作。

6.根据权利要求4或5所述的过流保护方法，其特征在于，所述过流保护方法每隔一个预设时间间隔被所述控制器执行一次。

7.一种电路板，其特征在于，包括权利要求1至3任一项所述的三相电源变换电路。

8.一种空调器，其特征在于，包括权利要求1至3任一项所述的三相电源变换电路；或者，包括至少一个处理器和用于与所述至少一个处理器通信连接的存储器；所述存储器存储有能够被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如权利要求4至6中任意一项所述的过流保护方法。

9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于使计算机执行如权利要求4至6中任意一项所述的过流保护方法。