CN201994838U - 一种逆变电源的限流保护电路 - Google Patents
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Abstract
一种逆变电源的限流保护电路，包括限流电路、功率变换电路、PWM信号生成电路，在所述的限流电路与PWM信号生成电路之间设置有缓起电路，所述的功率变换电路的输出与限流电路的信号输入端相连，所述的限流电路的信号输出端与缓起电路的信号输入相连，所述的缓起电路的输出端与PWM信号生成电路的信号输入端相连。本实用新型可以高效迅速的实现限流保护的同时，克服了常规限流保护电路在限流保护退出时带来的输出电压振荡问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种保护电路，具体是指一种逆变电源的限流保护电路，其属于逆变电源电子技术的领域。
背景技术
目前，逆变电源的限流保护电路多为电压、电流双环结构或电流环与电压环相结合的结构，其设计思想主要是当负载电流超过设计值时电流环将电压环钳位，此时电源变为电流源，输出电流恒定，输出电压下降，使输出功率下降，从而保护功率器件不被损坏。但是当限流环动作时，电压环均处于过饱和状态，当负载恢复正常，限流环退出时，由于电压环已经饱和，容易造成输出过压振荡损坏器件。
现有的逆变电源限流保护电路有：
对比文件1，专利号为200520065879.4的中国专利文献中公开了一种逆变电源限流保护电路，包括数字信号处理芯片、与数字信号处理芯片A/D引脚连接的电流采样信号模块、与数字信号处理芯片的脉宽调制引脚连接的控制开关管脉冲模块和嵌入在数字信号处理芯片内部的软件控制单元。采用了电流采样信号模块直接与数字信号处理芯片的A/D引脚相连接，大大简化了硬件电路，控制部分全部交由软件来实现，调节简单灵活便捷，且响应速度快，大大减少了谐波电流的产生。该技术的缺陷是：该技术仅是做了限流硬件部分软件化的部分工作，对限流保护电路应该具有的可靠性、响应快速性并没有帮助，而且也没有提及软件跑飞后限流电路失效的问题。
对比文件2，专利号为200720029327.7的中国专利文献中公开了一种抗冲击性PWM逆变电源电路，包括PWM信号发生电路和逆变器，所述逆变器的输出端通过电压检测反馈电路连接PWM信号发生电路的电压反馈信号输入端，通过电流检测反馈电路连接所述的PWM信号发生电路的过流信号输入端；其中，在所述电流检测反馈电路的输出端同时连接一开关电路的控制端，在逆变器输出电流大于设定值时控制所述开关电路导通；所述开关电路的开关通路连接在一直流电源与所述电压检测反馈电路的输出端之间。采用此电路结构在发生过流故障时可以降低信号发生电路产生的PWM信号的占空比，从而减少限流动作的发生次数，保证系统稳定度过冲击过程，增强了逆变电源对冲击性负载的适应能力及其运行的可靠性。该技术的缺陷是：该技术对没有考虑限流保护电路限流环退出时的过压振荡问题，而且该限流保护电路的响应速度与常规保护电路相比较慢，保护效果不是太理想。
发明内容
为了克服现有的限流保护电路限流环退出时的过压振荡的不足，本实用新型的目的在于提出了一种逆变电源的限流保护电路，其不仅能迅速进行限流保护，而且解决了限流环退出时的过压振荡问题，响应迅速，同时保留了开机缓起功能。
为实现上述发明目的，本实用新型采用的技术方案如下：
一种逆变电源的限流保护电路，包括限流电路110、功率变换电路130、PWM信号生成电路140，在所述的限流电路110与PWM信号生成电路140之间设置有缓起电路120，所述的功率变换电路130的输出与限流电路110的信号输入端相连，所述的限流电路110的信号输出端与缓起电路120的信号输入相连，所述的缓起电路120的输出端与PWM信号生成电路140的信号输入端相连。
所述的逆变电源的限流保护电路，所述的缓起电路120包括：串联的第一二极管D1和第二二极管D3、电解电容EC2和陶瓷电容C21，其中，第一二极管D1的阴极接电源正极，第一二极管D1的阳极接电解电容EC2的正极，电解电容EC2的负极接地；第二二极管D3的阴极接电解电容EC2的正极，第二二极管D3的阳极接陶瓷电容C21的正极和限流电路110的输出端，陶瓷电容C21的负极接地。
所述的逆变电源的限流保护电路，所述的限流电路110由电流采样电路112、限流电流设定电路111、PI调节器、电阻R6、三极管Q7构成，电流采样电路112将负载电流转换成反应其大小的电压信号送给PI调节器，PI调节器一输入端通过电流采样电路112与功率变换电路130的输出端相连，PI调节器另一输入端与限流电流设定电路111相连，PI调节器的输出端与电阻R6相连，电阻R6的另一端与三极管Q7的基极相连，三极管Q7的集电极和基极分别与PWM信号生成电路140中的IC的缓起控制引脚和PI调节器的输出相连。
所述的逆变电源的限流保护电路，所述的三极管Q7采用PNP管或者NPN管。
所述的逆变电源的限流保护电路，所述的PWM信号生成电路140包括：IC芯片141和放大电路142，所述的IC芯片141的缓起控制引脚与缓起电路120的输出端相连，IC芯片141的输出端与放大电路142的输入端相连，放大电路142的输出端接负载。
所述的逆变电源的限流保护电路，所述的IC芯片141采用的型号是UCC3895DWTRG4。
实用新型可以高效迅速的实现限流保护的同时，克服了常规限流保护电路在限流保护退出时带来的输出电压振荡问题。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型的电路原理图；
图2是本发明的一个保护动作时序图；
图中
110 限流电路 120 缓起电路
130 功率变换电路 140 PWM信号生成电路。
具体实施方式
下面结合附图1和实施例对本实用新型作进一步的说明：
如图1所示，一种逆变电源的限流保护电路，包括限流电路110、功率变换电路130、PWM信号生成电路140，在所述的限流电路110与PWM信号生成电路140之间设置有缓起电路120，所述的功率变换电路130的输出与限流电路110的信号输入端相连，所述的限流电路110的信号输出端与缓起电路120的信号输入相连，所述的缓起电路120的输出端与PWM信号生成电路140的信号输入端相连。所述的逆变电源的限流保护电路，所述的缓起电路120包括：串联的第一二极管D1和第二二极管D3、电解电容EC2和陶瓷电容C21，其中，第一二极管D1的阴极接电源正极，第一二极管D1的阳极接电解电容EC2的正极，电解电容EC2的负极接地；第二二极管D3的阴极接电解电容EC2的正极，第二二极管D3的阳极接陶瓷电容C21的正极和限流电路110的输出端，陶瓷电容C21的负极接地。
所述的逆变电源的限流保护电路，所述的限流电路110由电流采样电路112、限流电流设定电路111、PI调节器、电阻R6、三极管Q7构成，电流采样电路112将负载电流转换成反应其大小的电压信号送给PI调节器，PI调节器一输入端通过电流采样电路112与功率变换电路130的输出端相连，PI调节器另一输入端与限流电流设定电路111相连，PI调节器的输出端与电阻R6相连，电阻R6的另一端与三极管Q7的基极相连，三极管Q7的集电极和基极分别与PWM信号生成电路140中的IC的缓起控制引脚和PI调节器的输出相连。所述的三极管Q7采用PNP管或者NPN管。
所述的逆变电源的限流保护电路，所述的PWM信号生成电路140包括：IC芯片141和放大电路142，所述的IC芯片141的缓起控制引脚与缓起电路120的输出端相连，IC芯片141的输出端与放大电路142的输入端相连，放大电路142的输出端接负载。所述的逆变电源的限流保护电路，所述的IC芯片141采用的型号是UCC3895DWTRG4。
此间说明的是，所述的功率变换电路130为现有技术的功率变换电路，采用本领域技术人员公知的技术，所以，这里就不再进行重复描述。
如图2，电流采样电路将负载电流转换成反应其大小的电压信号送给限流保护电路，当负载电流超过额定电流的120%时限流保护电路动作，通过控制三极管Q7基极的电流值控制PWM信号生成电路中的IC芯片缓起引脚的电平，从而控制PWM信号生成电路中的IC芯片的脉冲宽度进而控制负载电流的大小。当负载电流恢复正常时，本发明限流保护电路110退出，缓起电路120开始起作用，电压缓慢上升至额定电压，从而消除了传统限流保护电路退出时的输出电压振荡问题。为了提高限流保护电路的响应速度在缓起电路中加入第二二极管D3，第二二极管D3将电解电容EC2和陶瓷电容C21隔开，在电源开机时电解电容EC2和陶瓷电容C21都起作用缓起时间较长输出电压慢慢的建立起来，电源正常工作后缓起电路退出不起作用。当限流保护动作时三极管Q7将PWM信号生成电路中的 IC芯片的缓起引脚拉低，此时由于第二二极管D3的隔离电解电容EC2不起作用，当限流保护电路退出时仅C21起缓起作用，电源以较快的时间恢复正常工作。第一二极管D1的作用是当电源关机时迅速的将电解电容EC2和陶瓷电容C21上的电荷放掉以实现开机缓起。
以上说明对本实用新型而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可做出许多修改、变化或等效，但都将落入本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种逆变电源的限流保护电路，包括限流电路（110）、功率变换电路（130）、PWM信号生成电路（140），其特征在于：在所述的限流电路（110）与PWM信号生成电路（140）之间设置有缓起电路（120），所述的功率变换电路（130）的输出与限流电路（110）的信号输入端相连，所述的限流电路（110）的信号输出端与缓起电路（120）的信号输入相连，所述的缓起电路（120）的输出端与PWM信号生成电路（140）的信号输入端相连。
2.根据权利要求1所述的逆变电源的限流保护电路，其特征在于：所述的缓起电路（120）包括：串联的第一二极管（D1）和第二二极管（D3）、电解电容（EC2）和陶瓷电容（C21），其中，第一二极管（D1）的阴极接电源正极，第一二极管（D1）的阳极接电解电容（EC2）的正极，电解电容（EC2）的负极接地；第二二极管（D3）的阴极接电解电容（EC2）的正极，第二二极管（D3）的阳极接陶瓷电容（C21）的正极和限流电路（110）的输出端，陶瓷电容（C21）的负极接地。
3.根据权利要求1所述的逆变电源的限流保护电路，其特征在于：所述的限流电路（110）由电流采样电路（112）、限流电流设定电路（111）、PI调节器、电阻（R6）、三极管（Q7）构成，电流采样电路（112）将负载电流转换成反应其大小的电压信号送给PI调节器，PI调节器一输入端通过电流采样电路（112）与功率变换电路（130）的输出端相连，PI调节器另一输入端与限流电流设定电路（111）相连，PI调节器的输出端与电阻（R6）相连，电阻（R6）的另一端与三极管（Q7）的基极相连，三极管（Q7）的集电极和基极分别与PWM信号生成电路（140）中的IC的缓起控制引脚和PI调节器的输出相连。
4.根据权利要求3所述的逆变电源的限流保护电路，其特征在于：所述的三极管（Q7）采用PNP管或者NPN管。
5.根据权利要求1所述的逆变电源的限流保护电路，其特征在于：所述的PWM信号生成电路（140）包括：IC芯片（141）和放大电路（142），所述的IC芯片（141）的缓起控制引脚与缓起电路（120）的输出端相连，IC芯片（141）的输出端与放大电路（142）的输入端相连，放大电路（142）的输出端接负载。
6.根据权利要求5所述的逆变电源的限流保护电路，其特征在于：所述的IC芯片（141）采用的型号为UCC3895DWTRG4。
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| CN107612302A (zh) * | 2017-11-09 | 2018-01-19 | 深圳市英威腾光伏科技有限公司 | 一种逆变器限流保护方法及系统 |
| CN112015220A (zh) * | 2019-05-29 | 2020-12-01 | 晶豪科技股份有限公司 | 限流器 |
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