CN203596757U - 具有隔离保护的车载逆变器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种具有隔离保护的车载逆变器，包括升压电路、脉冲驱动电路、整流电路、逆变电路、振荡输出电路、故障检测电路和隔离驱动电路，所述故障检测电路在异常发生时输出故障信号；所述隔离驱动电路包括开关电路和光电隔离电路，所述光电隔离电路将所述振荡控制信号隔离输出至所述逆变电路的控制端，所述开关电路依据所述故障信号控制所述光电隔离电路的电源端断开电源。与现有技术相比，本实用新型在输出端异常时，可及时通过开关电路控制光电隔离电路断开电源，不但使逆变电路停止工作关断，而且低成本的光度隔离电路将保护控制端和输出端有效隔离开来，防止输出端短路时烧毁控制电路，扩大故障范围。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种逆变器，尤其涉及一种具有隔离保护的车载逆变器。
背景技术
车载逆变器在使用过程中，由于客户误操作或负载故障可能造成输出端短路或过载，输出短路或过载故障将导致逆变器烧毁甚至威胁负载及使用者的安全。故此，现有技术人员一般采用PWM驱动芯片自带的过流/短路保护接口或，然而，这种方法只能在输出端异常时通过PWM驱动芯片关断升压电路，不但需要时间，而且并不能及时关断后级的逆变电路。再者，普通的PWM驱动芯片没有电气隔离，在输出端短路时有可能烧毁控制电路，扩大故障范围，而具有电气隔离功能的PWM驱动芯片价格又比较昂贵，增加了产品成本，降低竞争力。
故，急需一种保护及时、有效、成本低的车载逆变器。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种保护及时、有效、成本低的车载逆变器。
为了实现上有目的，本实用新型公开了一种具有隔离保护的车载逆变器，包括将外部直流信号转换为高频交流信号的升压电路、对升压电路提供脉冲控制信号的脉冲驱动电路、将所述高频交流信号转换为直流信号的整流电路、将所述直流信号转换为交流信号的逆变电路和对所述逆变电路提供振荡控制信号的振荡输出电路、在异常发生时输出故障信号的故障检测电路，以及隔离驱动电路，所述隔离驱动电路包括开关电路和光电隔离电路，所述隔离驱动电路包括开关电路和光电隔离电路，所述光电隔离电路将所述振荡控制信号隔离输出至所述逆变电路的控制端；所述开关电路的控制端接所述故障信号，所述开关电路的输入端、输出端分别接所述光电隔离电路的基准电压和电源端，并依据所述故障信号控制所述光电隔离电路的电源端断开电源。
与现有技术相比，本实用新型在输出端异常或者其他异常发生时，所述开关电路控制光电隔离电路断开电源，从而使得光电隔离电路及时停止输出振荡控制信号，不但使得逆变电路停止工作，而且通过光电隔离电路有效地将保护控制部分和车载逆变器输出端隔离开来，防止输出端短路时烧毁控制电路，扩大故障范围。再者，采用单独的光电隔离电路作为逆变电路的驱动部分成本低。综上，本实用新型所述具有隔离保护的车载逆变器保护及时、有效、成本低。
较佳地，所述故障检测电路包括采集所述直流信号以获得电流采集信号的电流采集电路、将所述电流采集信号转换为电压检测信号并在所述电压采集信号超过预定值时输出故障信号的信号处理单元。
具体地，所述故障检测电路的输出端还设有光电隔离输出电路，所述光电隔离输出电路将所述故障信号隔离输出至所述开关电路的控制端。
较佳地，所述开关电路包括电阻R1、开关管Q1、开关管Q2和电阻R2，所述电阻R1将所述故障信号输入至所述开关管Q1的控制端，所述开关管Q1的输入端接所述开关管Q2的控制端，输出端接地，所述开关管Q2的控制端通过电阻R2接基准电压，所述开关管Q2的输入端接基准电压，输出端接所述光电隔离电路的电源端。
附图说明
图1是本实用新型所述具有隔离保护的车载逆变器的结构框图。
图2是本实用新型所述故障检测电路的电路图。
图3是本实用新型所述隔离驱动电路的电路图。
具体实施方式
为详细说明本实用新型的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。
参考图1，本实用新型公开了一种具有隔离保护的车载逆变器100，包括将外部直流信号DC1转换为高频交流信号AC1的升压电路11、对升压电路11提供脉冲控制信号PWM1的脉冲驱动电路12、将所述高频交流信号PWM1转换为直流信号DC2的整流电路13、将所述直流信号DC2转换为交流信号AC2的逆变电路14、对所述逆变电路14提供振荡控制信号PWM2的振荡输出电路15、在异常发生时输出故障信号S1的故障检测电路16，以及隔离驱动电路17，所述隔离驱动电路17的光电隔离电路72连接于振荡输出电路15和逆变电路14之间，从而将所述振荡输出电路15输出的振荡控制信号PWM2隔离输送至所述逆变电路14，所述隔离驱动电路17的开关电路71的输入端、输出端分别接基准电压和光电隔离电路72之电源端，开关电路71的控制端接故障信号，并依据所述故障信号关断所述隔离驱动电路17的输入电源。其中，本实施例中，所述故障检测电路16采集所述直流信号DC2，并在所述直流信号DC2发生异常时输出故障信号S1。
参考图2，所述故障检测电路16包括采集所述直流信号DC2以获得电流采集信号Si的电流采集电路62、将所述电流采集信号Si转换为电压检测信号并在所述电压采集信号超过预定值时输出故障信号S1的信号处理单元。具体地，所述故障检测电路16的输出端还设有光电隔离输出电路63，所述光电隔离输出电路63将所述故障信号隔离输出至所述隔离驱动电路17之开关电路71的控制端。其中，所述电流采集电路61为连接在整流电路13信号输出端或逆变电路14之开关管输出端的电流采集电阻，所述信号处理单元62包括将电流采集信号Si转换为模拟电压的转换电路（一般包括电容、电阻），以及将模拟电压同一预设基准电压比对后，在模拟电压超出该预设基准电压后输出故障信号S1的比较电路。参考图2，所述光电隔离输出电路63包括电阻、三极管、光电隔离器U1以及外围电阻、电容，再次就不予详述。
参考图3，所述隔离驱动电路17包括开关电路71和光电隔离电路72，所述光电隔离电路72之光电隔离器U2的信号输入端CATHODE通过电阻R4接收所述振荡控制信号PWM2_in，并通过信号输出端VO将所述振荡控制信号PWM2_out隔离输出至所述逆变电路14的控制端，所述开关电路71的控制端接所述故障信号S1，并依据所述故障信号S1控制所述光电隔离电路72之光电隔离器U2的电源端ADODE断开电源。
继续参考图3，所述开关电路71包括电阻R1、开关管Q1、开关管Q2和电阻R2，所述电阻R1将所述故障信号输入至所述开关管Q1的控制端，所述开关管Q1的输入端接所述开关管Q2的控制端，输出端接地，所述开关管Q2的控制端通过电阻R2接基准电压，输出端接所述光电隔离电路72之光电隔离器U2的电源端ADODE。
参考图2至图3，本实用新型在输出端异常时，信号采集电路61采集到的电流采集信号Si经信号处理电路62处理后发出故障信号S1，故障信号S1经光电隔离输出电路63隔离输送至开关电路71的输入端，故障信号S1经二极管D1、电阻R1输送至开关管Q1的控制端以控制开关管Q1开通，由于开关管Q1的输入端与开关管Q2的控制端相连，输出端接地，故将开关管Q2的控制端电压拉低至0V，从而控制开关管Q2关断，由于开关管Q2的控制端还通过电阻R2接5V基准电压，输入端接5V基准电压，输出端接光电隔离器U2的电源端ADODE，故开关管Q2关断使得光电隔离器U2的电源端ADODE断电，光电隔离器U2停止工作，光电隔离器U2的信号输出端VO无信号输出至逆变电路14，逆变电路14停止工作，具有隔离保护的车载逆变器100停止工作。其中，所述光电隔离器U2的电源端ADODE还通过并联的电阻R3、电容C1接地。
综上，在输出端异常时，本实用新型可通过开关电路71控制光电隔离电路72断开电源，使得光电隔离电路72及时停止输出振荡控制信号PWM2，此时逆变电路14关断，不但可及时使得具有隔离保护的车载逆变器100的输出端停止输出，而且光电隔离电路14的光电隔离器U2有效的将保护控制端和输出端隔离开来，防止输出端短路时烧毁控制电路，扩大故障范围。再者，采用单独的光电隔离电路作为逆变电路的驱动部分成本低。
以上所揭露的仅为本实用新型的优选实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型申请专利范围所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。
Claims (4)
1.一种具有隔离保护的车载逆变器，包括将外部直流信号转换为高频交流信号的升压电路、对升压电路提供脉冲控制信号的脉冲驱动电路、将所述高频交流信号转换为直流信号的整流电路、将所述直流信号转换为交流信号的逆变电路、对所述逆变电路提供振荡控制信号的振荡输出电路、在异常发生时输出故障信号的故障检测电路，其特征在于，还包括隔离驱动电路，所述隔离驱动电路包括开关电路和光电隔离电路，所述光电隔离电路将所述振荡控制信号隔离输出至所述逆变电路的控制端；所述开关电路的控制端接所述故障信号，所述开关电路的输入端、输出端分别接所述光电隔离电路的基准电压和电源端，并依据所述故障信号控制所述光电隔离电路的电源端断开电源。
2.如权利要求1所述的具有隔离保护的车载逆变器，其特征在于，所述故障检测电路包括采集所述直流信号以获得电流采集信号的电流采集电路、将所述电流采集信号转换为电压检测信号并在所述电压采集信号超过预定值时输出故障信号的信号处理电路。
3.如权利要求2所述的具有隔离保护的车载逆变器，其特征在于，所述故障检测电路的输出端还设有光电隔离输出电路，所述光电隔离输出电路将所述故障信号隔离输出至所述开关电路的控制端。
4.如权利要求1所述的具有隔离保护的车载逆变器，其特征在于，所述开关电路包括电阻R1、开关管Q1、开关管Q2和电阻R2，所述电阻R1将所述故障信号输入至所述开关管Q1的控制端，所述开关管Q1的输入端接所述开关管Q2的控制端，输出端接地，所述开关管Q2的控制端通过电阻R2接基准电压，所述开关管Q2的输入端接基准电压，输出端接所述光电隔离电路的电源端。
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| CN107994798A (zh) * | 2018-01-11 | 2018-05-04 | 福州大学 | 一种含在线故障诊断的双向双buck逆变器及其工作方法 |
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