CN207150187U - 能量回馈电力电子负载的内部控制电路 - Google Patents

Abstract

一种能量回馈电力电子负载的内部控制电路，包括顺序连接的回滞比较电路和隔离驱动电路，还可增设差分比较电路、电压跟随器和发光二极管。本实用新型的控制电路，可以根据待测低电压设备输出的电压值，通过差分比较准确获知待测低电压设备输出电压，再通过回滞比较电路对输出电压进行阈值判断，决定是否启动隔离驱动电路控制逆变电路关闭。本实用新型通过对待测低电压设备输出电压进行阈值判断决定是否切断辅助电源的电网侧输入。能够有效降低逆变电路辅助电源互补取电方式下待机损耗，同时节约人工成本，且切断时刻精准可调。

Description

能量回馈电力电子负载的内部控制电路

技术领域

本实用新型涉及能量回馈电力电子负载领域，尤其涉及一种能量回馈电力电子负载的内部控制电路。

背景技术

能量回馈电力电子负载，需要将待测低电压设备输出通过逆变电路回馈至电网，而由于电压输出波动，通常需要增加辅助电源。通过辅助电源从逆变电路直流母线取电、或从电网侧取电，或从电网和逆变电路直流母线互补取电。通常，为了保证逆变电路输出稳定，会选用上述的第三种方式实现辅助电源的输入。

然而，这种方式下，在待测低电压设备电压过低时，由于电网侧持续供电，逆变电路会保持持续工作，使得依靠辅助电源输出供电的单板始终处于工作损耗状态。长期损耗会造成能源的浪费，而且会显著缩短IC器件的使用寿命。

为降低低压状况下逆变电路待机功耗，通常需要人工切断辅助电源的电网侧输入。但这种方式费时费力，人工成本高昂，且无法准确判断切断时刻。因此，目前急需一种能够降低逆变电路辅助电源互补取电方式下待机损耗的技术方案。

发明内容

为了解决现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种能量回馈电力电子负载的内部控制电路，有效降低逆变电路辅助电源互补取电方式下待机损耗。

为实现上述目的，本实用新型提供的能量回馈电力电子负载的内部控制电路包括顺序连接的回滞比较电路和隔离驱动电路，特征在于，所述回滞比较电路的第一输入端连接待测低电压设备的输出端，所述回滞比较电路的第二输入端连接阈值电压；

所述回滞比较电路包括第一放大器，所述第一放大器的正相端连接电阻R7作为所述回滞比较电路的第一输入端，所述第一放大器的反相端通过相互并联的电容C5和稳压管Dz3接地或连接第二阈值电压；所述第一放大器的正相端通过并联的稳压管Dz4和电阻8接地；所述第一放大器的正相端和反相端之间还连接有电阻R6，作为所述回滞比较电路的第二输入端；所述第一放大器的正相端与输出端之间通过电阻R9形成反馈回路，所述第一放大器的负相端与输出端之间通过电容C6形成反馈回路，所述回滞比较电路的第二输入端与输出端之间通过电阻Ren形成反馈回路；所述第一放大器的输出端作为所述回滞比较电路的输出端连接所述隔离驱动电路的输入端。

进一步的，上述控制电路中，所述回滞比较电路的输入端与所述逆变电路的输出端之间还包括差分比较器电路；

所述差分比较器电路包括第四放大器，所述第四放大器的正相端与负相端分别通过分压电阻连接所述逆变电路的输出端，所述第四放大器的正相端还通过并联的电阻R14和电容C15接地。

更进一步，上述控制电路中，所述差分比较器电路与所述回滞比较电路之间还串联有电压跟随器；

所述电压跟随器包括第五放大器，所述第五放大器的正相端通过电阻R16连接所述差分比较器电路的输出端，所述第五放大器的反相端与输出端连接形成反馈环路；所述第五放大器的正相端还通过电容C18接地。

其中，所述回滞比较电路与所述隔离驱动电路之间还串联有发光二极管，所述发光二极管的正极连接所述回滞比较电路的输出端，所述发光二极管的负极连接所述隔离驱动电路的输入端。

具体而言，上述控制电路中，隔离驱动电路所采用的电气隔离芯片包括光耦合器、电容隔离器或磁隔离器中的一种或多种。

其中，所述隔离驱动电路的输入端通过电阻R21连接第一三极管Q1的基极，所述第一三极管Q1的基极还通过并联的电阻R22和电容C24接地，所述第一三极管Q1的发射极接地，所述隔离驱动电路的输入端还通过电阻R20接地，所述第一三极管Q1的集电极通过电阻R23连接稳压源，所述稳压源还与第二三极管Q2的发射极连接，所述第二三极管Q2的发射极和基极之间连接有电阻R24；所述第二三极管Q2的集电极通过串联的电阻R25和稳压管ZD1连接所述电气隔离芯片的输入端，所述电气隔离芯片的输出端作为所述控制电路整体的输出端连接所述逆变电路。

本实用新型和现有方案相比具有如下有益效果:

1.本实用新型的控制电路，可以根据待测低电压设备输出的电压值，通过差分比较准确获知待测低电压设备输出电压，再通过回滞比较电路对输出电压进行阈值判断，决定是否启动隔离驱动电路控制逆变电路关闭。本实用新型通过对待测低电压设备输出电压进行阈值判断决定是否切断辅助电源的电网侧输入，能够有效降低逆变电路辅助电源互补取电方式下待机损耗，同时节约人工成本，实现对切断时刻的精准调度。

2.此外，本实用新型中所采用的回滞比较电路，可根据实际调度需要，将所述第一放大器U1的反相端通过相互并联的电容C5和稳压管Dz3连接第二阈值电压。通过将所述第二阈值电压设置为不足以负担整个逆变电路工作的电压值，保证隔离驱动电路在待测低电压设备输出电压高于第一阈值时输出使能电平保持逆变电路正常工作，在电压输出低于第二阈值电压时关闭。保证逆变电路不会因电压不足而反复启停，从而进一步保证逆变电路工作的可靠性，延长电路硬件寿命。

本实用新型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。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，并与本实用新型的实施例一起，用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1为根据本实用新型的能量回馈电力电子负载的内部控制电路统架构图；

图2为根据本实用新型的能量回馈电力电子负载的内部控制电路原理图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

图1为根据本实用新型的本实用新型提供的能量回馈电力电子负载的内部控制电路包括顺序连接的回滞比较电路3和隔离驱动电路4，特征在于，所述回滞比较电路3的第一输入端连接待测低电压设备的输出端，所述回滞比较电路3的第二输入端连接阈值电压；

所述回滞比较电路3包括第一放大器U1，所述第一放大器U1的正相端连接电阻R7作为所述回滞比较电路3的第一输入端，所述第一放大器U1的反相端通过相互并联的电容C5和稳压管Dz3接地或连接第二阈值电压；所述第一放大器U1的正相端通过并联的稳压管Dz4和电阻R8接地；所述第一放大器U1的正相端和反相端之间还连接有电阻R6，作为所述回滞比较电路3的第二输入端；所述第一放大器U1的正相端与输出端之间通过电阻R9形成反馈回路，所述第一放大器U1的负相端与输出端之间通过电容C6形成反馈回路，所述回滞比较电路3的第二输入端与输出端之间通过电阻Ren形成反馈回路；所述第一放大器U1的输出端作为所述回滞比较电路3的输出端连接所述隔离驱动电路的输入端。

进一步的，上述控制电路中，所述回滞比较电路3的输入端与所述逆变电路的输出端之间还包括差分比较器电路1；

所述差分比较器电路1包括第四放大器U4，所述第四放大器U4的正相端与负相端分别通过分压电阻连接所述逆变电路的输出端，所述第四放大器U4的正相端还通过并联的电阻R14和电容C15接地。

更进一步，上述控制电路中，所述差分比较器电路1与所述回滞比较电路3之间还串联有电压跟随器2；

所述电压跟随器2包括第五放大器U5，所述第五放大器U5的正相端通过电阻R16连接所述差分比较器电路1的输出端，所述第五放大器U5的反相端与输出端连接形成反馈环路；所述第五放大器U5的正相端还通过电容C18接地。

其中，所述回滞比较电路3与所述隔离驱动电路4之间还串联有发光二极管LED3，所述发光二极管LED3的正极连接所述回滞比较电路3的输出端，所述发光二极管LED3的负极连接所述隔离驱动电路4的输入端。

具体而言，上述控制电路中，隔离驱动电路所采用的电气隔离芯片包括光耦合器、电容隔离器或磁隔离器中的一种或多种。

其中，所述隔离驱动电路4的输入端通过电阻R21连接第一三极管Q1的基极，所述第一三极管Q1的基极还通过并联的电阻R22和电容C24接地，所述第一三极管Q1的发射极接地，所述隔离驱动电路的输入端还通过电阻R20接地，所述第一三极管Q1的集电极通过电阻R23连接稳压源，所述稳压源还与第二三极管Q2的发射极连接，所述第二三极管Q2的发射极和基极之间连接有电阻R24；所述第二三极管Q2的集电极通过串联的电阻R25和稳压管ZD1连接所述电气隔离芯片的输入端，所述电气隔离芯片的输出端作为所述控制电路整体的输出端连接所述逆变电路。

下面举例说明本系统的工作过程：

当回滞比较电路3中，电阻R7输入电压升高至大于第一阈值电压(图2所示实施例中为Vref，设置为5V)时，Vcm点电压高于Vth点电压，第一放大器U1输出Ven为高电平。

电阻R7输入电压下降至低于第二阈值电压(图2所示实施例中为电容C5和稳压管Dz3接地，即将第二阈值电压设置为0V)时，Vcm点电压低于Vth点电压，第一放大器U1输出Ven为低电平。

Ven电平通过驱动隔离驱动电路的输入端，控制后续的逆变电路电路在高电平时开启，在低电平时关闭。本实用新型可以通过调节Vref电压与稳压管Dz3正极的第二阈值电压，对逆变电路的启停判断条件进行设置。可在实现对逆变电路待机功耗自动控制的同时，保证逆变电路不会因电压不足而反复启停，从而进一步保证逆变电路工作的可靠性，延长电路硬件寿命

本领域普通技术人员可以理解：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种能量回馈电力电子负载的内部控制电路，包括顺序连接的回滞比较电路(3)和隔离驱动电路(4)，特征在于，所述回滞比较电路(3)的第一输入端连接待测低电压设备的输出端，所述回滞比较电路(3)的第二输入端连接阈值电压；

所述回滞比较电路(3)包括第一放大器(U1)，所述第一放大器(U1)的正相端连接电阻R7作为所述回滞比较电路(3)的第一输入端，所述第一放大器(U1)的反相端通过相互并联的电容C5和稳压管Dz3接地或连接第二阈值电压；所述第一放大器(U1)的正相端通过并联的稳压管Dz4和电阻R8接地；所述第一放大器(U1)的正相端和反相端之间还连接有电阻R6，作为所述回滞比较电路(3)的第二输入端；所述第一放大器(U1)的正相端与输出端之间通过电阻R9形成反馈回路，所述第一放大器(U1)的负相端与输出端之间通过电容C6形成反馈回路，所述回滞比较电路(3)的第二输入端与输出端之间通过电阻Ren形成反馈回路；所述第一放大器(U1)的输出端作为所述回滞比较电路(3)的输出端连接所述隔离驱动电路的输入端。

2.如权利要求1所述的能量回馈电力电子负载的内部控制电路，其特征在于，所述回滞比较电路(3)与所述隔离驱动电路(4)之间还串联有发光二极管(LED3)，所述发光二极管(LED3)的正极连接所述回滞比较电路(3)的输出端，所述发光二极管(LED3)的负极连接所述隔离驱动电路(4)的输入端。

3.如权利要求2所述的能量回馈电力电子负载的内部控制电路，其特征在于，所述隔离驱动电路所采用的电气隔离芯片包括光耦合器、电容隔离器或磁隔离器中的一种或多种。