CN213185488U - 一种基于光伏逆变器的保护电路 - Google Patents
一种基于光伏逆变器的保护电路 Download PDFInfo
- Publication number
- CN213185488U CN213185488U CN202022068519.7U CN202022068519U CN213185488U CN 213185488 U CN213185488 U CN 213185488U CN 202022068519 U CN202022068519 U CN 202022068519U CN 213185488 U CN213185488 U CN 213185488U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- transformer
- electrically connected
- voltage
- push
- resistor
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 12
- 238000001914 filtration Methods 0.000 abstract description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical group [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 2
- 230000007306 turnover Effects 0.000 description 2
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 230000001012 protector Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Inverter Devices (AREA)
Abstract
本实用新型提出了一种基于光伏逆变器的保护电路，通过设置电压比较器，采集蓄电池的正极输出端输入到变压器中心抽头的电压，并判断是否过压，当电压过压时，电压比较器输出一个高电平到PWM控制芯片，PWM控制芯片停止输出PWM脉冲信号驱动第一推挽模块和第二推挽模块工作，变压器也停止工作，使得变压器副边输出电压波形稳定，解决现有光伏逆变器当蓄电池的正极输出端输入到变压器中心抽头的电压过压时，导致变压器副边输出电压波形畸变的问题；通过设置RC滤波电路，平滑第一推挽模块和第二推挽模块输出电压的纹波，滤除电压中的干扰噪声，使电路更加稳定。
Description
技术领域
本实用新型涉及光伏逆变器技术领域，尤其涉及一种基于光伏逆变器的保护电路。
背景技术
目前，光伏逆变器主要采用高频DC/AC变换技术，是将蓄电池接入变压器中心抽头的低压直流电经过推挽模块逆变为高频低压交流电，然后经过高频变压器升压后，再经过高频整流滤波电路整流成通常均在300V以上的高压直流电，最后通过工频逆变电路得到220V工频交流电供负载使用。现有的光伏逆变器存在当蓄电池接入变压器中心抽头的电压过压时，变压器的励磁涌流增加，变压器铁芯损耗增加而过热，铁芯饱和程度增加，导致变压器副边输出电压波形畸变。
因此，为了解决上述问题，本实用新型提出了一种基于光伏逆变器的保护电路，当蓄电池接入变压器中心抽头的电压过压时，电压比较器输入一个信号给PWM控制芯片的PWM脉冲使能端，PWM控制芯片停止输出PWM脉冲信号到推挽模块，变压器不工作，使得变压器副边输出电压波形稳定，解决现有光伏逆变器变压器副边输出电压波形畸变的问题。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型提出了一种基于光伏逆变器的保护电路，当蓄电池接入变压器中心抽头的电压过压时，电压比较器输入一个信号给PWM控制芯片的PWM脉冲使能端，PWM控制芯片停止输出PWM脉冲信号到直流升压电路，变压器不工作，使得变压器副边输出电压波形稳定，解决现有光伏逆变器变压器副边输出电压波形畸变的问题。
本实用新型的技术方案是这样实现的：本实用新型提供了一种基于光伏逆变器的保护电路，其包括PWM控制芯片、蓄电池、第一推挽模块、第二推挽模块和变压器，还包括电压比较器；
蓄电池的正极输出端分别与电压比较器的输入端和变压器的中心抽头电性连接，电压比较器的输出端与PWM控制芯片的PWM脉冲使能端电性连接，PWM控制芯片的PWM1输出端和PWM2输出端分别与第一推挽模块和第二推挽模块的输入端一一对应电性连接，第一推挽模块和第二推挽模块的输出端分别与变压器原边的一端及其另一端一一对应电性连接，变压器的副边输出高压交流电。
在以上技术方案的基础上，优选的，电压比较器包括基准电压、电阻R41-R43、运算放大器LM324和二极管D9-D10；
蓄电池的正极输出端与电阻R41的一端电性连接，电阻R41的另一端分别与运算放大器LM324的同相输入端和电阻R42的一端电性连接，电阻R42的另一端接地，运算放大器LM324的反相输入端与基准电压电性连接，运算放大器的输出端分别与二极管D9的正极和二极管D10的正极电性连接，二极管D10的负极与PWM控制芯片的PWM脉冲使能端电性连接，二极管D9的负极通过电阻R43与运算放大器LM324的同相输入端电性连接。
在以上技术方案的基础上，优选的，还包括熔断器模块；
蓄电池的正极输出端与熔断器模块的输入端电性连接，熔断器模块的输出端与蓄电池的负极输出端电性连接。
更进一步优选的，还包括滤波电路；
所述蓄电池的正极输出端通过滤波电路与熔断器模块的输入端电性连接。
更进一步优选的，还包括电源反接保护电路；
所述蓄电池的正极输出端通过电源反接保护电路与熔断器模块的输入端电性连接。
在以上技术方案的基础上，优选的，还包括RC滤波电路；
RC滤波电路并联在变压器原边的两端。
更进一步优选的，RC滤波电路包括电容C31、电阻R61和电阻R62；
变压器原边的一端与电容C31的一端电性连接，电容C31的另一端通过互相并联的电阻R61和电阻R62与变压器原边的另一端电性连接。
本实用新型的一种基于光伏逆变器的保护电路相对于现有技术具有以下有益效果：
(1)通过设置电压比较器，采集蓄电池的正极输出端输入到变压器中心抽头的电压，并判断是否过压，当电压过压时，电压比较器输出一个高电平到PWM控制芯片，PWM控制芯片停止输出PWM脉冲信号驱动第一推挽模块和第二推挽模块工作，变压器也停止工作，使得变压器副边输出电压波形稳定，解决现有光伏逆变器当蓄电池的正极输出端输入到变压器中心抽头的电压过压时，导致变压器副边输出电压波形畸变的问题；
(2)通过设置RC滤波电路，平滑第一推挽模块和第二推挽模块输出电压的纹波，滤除电压中的干扰噪声，使电路更加稳定；
(3)通过设置熔断器模块，当蓄电池输出电压过高时熔断器模块烧断，蓄电池不给变压器提供工作电压，保护电路元器件不被烧坏；
(4)通过设置电源反接保护电路，当蓄电池的正极输出端和蓄电池的负极输出端反接时电源反接保护电路断开，从而保护蓄电池不被击穿。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型的一种基于光伏逆变器的保护电路的系统结构图；
图2为本实用新型的一种基于光伏逆变器的保护电路中电压比较器的电路图；
图3为本实用新型的一种基于光伏逆变器的保护电路中滤波电路、电源反接保护电路以及熔断器模块的电路图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施方式，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。
如图1所示，本实用新型的一种基于光伏逆变器的保护电路，其包括PWM控制芯片、蓄电池、第一推挽模块、第二推挽模块、变压器、电压比较器、熔断器模块、滤波电路、电源反接保护电路和RC滤波电路。
蓄电池，给变压器提供工作电压。蓄电池的正极输出端分别与电压比较器的输入端、变压器的中心抽头以及熔断器模块的输入端电性连接，熔断器模块的输出端与蓄电池的负极输出端电性连接，滤波电路并联在蓄电池的正极输出端与熔断器模块的输入端之间，电源反接保护电路并联在蓄电池的正极输出端与熔断器模块的输入端之间。本实施例中，如图3所示，蓄电池的正极输出端用BAT+表示，蓄电池的负极输出端用BAT-表示。
滤波电路，滤除蓄电池输出电压中的高频干扰信号，降低蓄电池输出电压的纹波系数，使蓄电池输出电压更稳定。滤波电路并联在蓄电池的正极输出端与熔断器模块的输入端之间。优选的，本实施例中，如图3所示，滤波电路采用电容滤波电路。
电源反接保护电路，防止蓄电池的正极输出端和蓄电池的负极输出端反接时烧坏蓄电池。当蓄电池的正极输出端和蓄电池的负极输出端反接时电源反接保护电路导通，电路中的电流接近无限大，使熔断器模块烧断，从而保护蓄电池不被击穿。电源反接保护电路并联在蓄电池的正极输出端与熔断器模块的输入端之间。优选的，本实施例中，电源反接保护电路采用如图3所示的电路，具体的，电源反接保护电路包括二极管D44-D46；当蓄电池的正极输出端和蓄电池的负极输出端反接时，二极管D44-D46导通，保护蓄电池不被击穿；当蓄电池的正极输出端和蓄电池的负极输出端没有反接时，二极管D44-D46截止。
熔断器模块，蓄电池输出电压过压时起保护作用。当蓄电池输出电压过高时熔断器模块烧断，蓄电池不给变压器提供工作电压，保护电路元器件不被烧坏。熔断器模块的输入端与蓄电池的正极输出端电性连接，熔断器模块的输出端与蓄电池的负极输出端电性连接。优选的，本实施例中，熔断器模块采用如图3所示的电路。
电压比较器，用于采集蓄电池的正极输出端输入到变压器中心抽头的电压，并判断是否过压，当电压过压时，电压比较器输出一个高电平到PWM控制芯片，PWM控制芯片停止输出PWM脉冲信号驱动第一推挽模块和第二推挽模块工作，变压器也停止工作，使得变压器副边输出电压波形稳定，解决现有光伏逆变器当蓄电池的正极输出端输入到变压器中心抽头的电压过压时，导致变压器副边输出电压波形畸变的问题。电压比较器的输入端与蓄电池的正极输出端电性连接，电压比较器的输出端与PWM控制芯片的PWM脉冲使能端电性连接。
优选的，本实施例中，如图2所示，电压比较器包括基准电压、电阻R41-R43、运算放大器LM324和二极管D9-D10；蓄电池的正极输出端与电阻R41的一端电性连接，电阻R41的另一端分别与运算放大器LM324的同相输入端和电阻R42的一端电性连接，电阻R42的另一端接地，运算放大器LM324的反相输入端与基准电压电性连接，运算放大器的输出端分别与二极管D9的正极和二极管D10的正极电性连接，二极管D10的负极与PWM控制芯片的PWM脉冲使能端电性连接，二极管D9的负极通过电阻R43与运算放大器LM324的同相输入端电性连接。本实施例中，如图2所示，基准电压为+5V电压，运算放大器LM324用U4D表示，蓄电池的正极输出端用BAT+表示。
其中，电阻R41为上拉电阻，使基准电压更加稳定；电阻R42为保护电阻，防止运算放大器LM324出现零点漂移；运算放大器LM324为电压比较器，用于比较同相输入端和反相输入端输入的电压值；二极管D9为限幅二极管，防止电路干扰或噪声造成的电压不稳定；电阻R43为正反馈电阻，使运算放大器LM324输出端输出电压值更加稳定；二极管D10为正向二级管；当同相输入端输入的电压值大于反相输入端输入的电压值，运算放大器LM324输出高电平，二极管D9和二极管D10导通，输出高电平到PWM控制芯片的PWM脉冲使能端；当反相输入端输入的电压值大于同相输入端输入的电压值，运算放大器LM324输出低电平，二极管D9和二极管D10截止；运算放大器LM324输出电压经过二极管D9和电阻R43反馈到同相输入端，使运算放大器LM324输出高电平更稳定。
PWM控制芯片，当电压比较器的输出端输出一个高电平时，PWM控制芯片的PWM脉冲使能端控制PWM输出端停止输出PWM脉冲信号驱动第一推挽模块和第二推挽模块工作；当电压比较器的输出端输出一个低电平时，PWM控制芯片的PWM脉冲使能端控制PWM输出端正常输出PWM脉冲信号驱动第一推挽模块和第二推挽模块工作。PWM控制芯片的PWM脉冲使能端与电压比较器的输出端电性连接，PWM控制芯片的PWM1输出端和PWM2输出端分别与第一推挽模块和第二推挽模块的输入端一一对应电性连接。优选的，本实施例中，PWM控制芯片选用SG3525芯片，其中，SHUT表示PWM控制芯片的PWM脉冲使能端，OUTA表示PWM控制芯片的PWM1输出端，OUTB表示PWM控制芯片的PWM2输出端。
第一推挽模块，放大PWM控制芯片的PWM1输出端输出的PWM1脉冲信号；第二推挽模块，放大PWM控制芯片的PWM2输出端输出的PWM2脉冲信号；第一推挽模块和第二推挽模块还与变压器配合将蓄电池接入变压器中心抽头的低压直流电转换为低压交流电。第一推挽模块和第二推挽模块的输入端分别与PWM控制芯片的PWM1输出端和PWM2输出端一一对应电性连接，第一推挽模块和第二推挽模块的输出端分别与变压器原边的一端及其另一端一一对应电性连接。本实施例不涉及对第一推挽模块和第二推挽模块电路结构的改进，因此，在此不再累述第一推挽模块和第二推挽模块的电路结构。
RC滤波电路，用于平滑第一推挽模块和第二推挽模块输出电压的纹波，滤除电压中的干扰噪声，使电路更加稳定。RC滤波电路并联在变压器原边的两端。优选的，本实施例中，RC滤波电路包括电容C31、电阻R61和电阻R62；变压器原边的一端与电容C31的一端电性连接，电容C31的另一端通过互相并联的电阻R61和电阻R62与变压器原边的另一端电性连接。其中，电容C31是滤波电容，平滑第一推挽模块和第二推挽模块输出的纹波电压；电阻R61和电阻R62为限流电阻，防止电容C31充电过快烧坏。
变压器，与第一推挽模块和第二推挽模块配合产生的低压交流电并升压输出高压直流电。变压器的中心抽头与蓄电池的正极输出端电性连接，变压器原边的一端及其另一端分别与第一推挽模块和第二推挽模块的输出端一一对应电性连接，变压器的副边输出高压交流电。优选的，本实施例中，变压器选用单相变压器。
本实用新型的工作原理是：当蓄电池的正极输出端输出电压不过压时，熔断器模块不熔断，蓄电池的正极输出端输出电压经过滤波电路滤除蓄电池输出电流中不同频率的纹波信号和高频干扰信号后经过电源反接保护电路进行反接判断，如果蓄电池的正极输出端和蓄电池的负极输出端反接了，电源反接保护电路导通，电路电流接近无限大，熔断器模块熔断，蓄电池不给变压器提供工作电压；如果蓄电池的正极输出端和蓄电池的负极输出端没有反接，蓄电池正常给变压器提供工作电压；蓄电池的正极输出端输出电压到电压比较器，电压比较器输出低电平，PWM控制芯片的PWM输出端继续输出PWM脉冲信号到第一推挽模块和第二推挽模块进行放大，放大后的PWM脉冲信号经过RC滤波电路滤波后输入到变压器，第一推挽模块和第二推挽模块与变压器配合将蓄电池接入变压器中心抽头的低压直流电转换为低压交流电，经变压器升压最终输出高压交流电；
当蓄电池的正极输出端输出电压过压时，蓄电池的正极输出端输出电压经过滤波电路滤除蓄电池输出电流中不同频率的纹波信号和高频干扰信号后经过电源反接保护电路进行反接判断，如果蓄电池的正极输出端和蓄电池的负极输出端反接了，电源反接保护电路导通，电路电流接近无限大，熔断器模块熔断，蓄电池不给变压器提供工作电压；如果蓄电池的正极输出端和蓄电池的负极输出端没有反接，电源反接保护电路断开，经过滤波电路滤波处理后的电流流入熔断器模块，熔断器模块熔断，蓄电池不给变压器提供工作电压；蓄电池的正极输出端输出电压到电压比较器，电压比较器输出高电平到PWM控制芯片的PWM脉冲使能端，PWM控制芯片的PWM输出端停止输出PWM脉冲信号到第一推挽模块和第二推挽模块，RC滤波电路不工作，变压器也不工作。
本实施例的有益效果为：通过设置电压比较器，采集蓄电池的正极输出端输入到变压器中心抽头的电压，并判断是否过压，当电压过压时，电压比较器输出一个高电平到PWM控制芯片，PWM控制芯片停止输出PWM脉冲信号驱动第一推挽模块和第二推挽模块工作，变压器也停止工作，使得变压器副边输出电压波形稳定，解决现有光伏逆变器当蓄电池的正极输出端输入到变压器中心抽头的电压过压时，导致变压器副边输出电压波形畸变的问题；
通过设置RC滤波电路，平滑第一推挽模块和第二推挽模块输出电压的纹波，滤除电压中的干扰噪声，使电路更加稳定；
通过设置熔断器模块，当蓄电池输出电压过高时熔断器模块烧断，蓄电池不给变压器提供工作电压，保护电路元器件不被烧坏；
通过设置电源反接保护电路，当蓄电池的正极输出端和蓄电池的负极输出端反接时电源反接保护电路导通，电路中的电流接近无限大，使熔断器模块烧断，从而保护蓄电池不被击穿。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施方式而已，并不用以限制本实用新型，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 (7)
1.一种基于光伏逆变器的保护电路，其包括PWM控制芯片、蓄电池、第一推挽模块、第二推挽模块和变压器，其特征在于：还包括电压比较器；
所述蓄电池的正极输出端分别与电压比较器的输入端和变压器的中心抽头电性连接，电压比较器的输出端与PWM控制芯片的PWM脉冲使能端电性连接，PWM控制芯片的PWM1输出端和PWM2输出端分别与第一推挽模块和第二推挽模块的输入端一一对应电性连接，第一推挽模块和第二推挽模块的输出端分别与变压器原边的一端及其另一端一一对应电性连接，变压器的副边输出高压交流电。
2.如权利要求1所述的一种基于光伏逆变器的保护电路，其特征在于：所述电压比较器包括基准电压、电阻R41-R43、运算放大器LM324和二极管D9-D10；
所述蓄电池的正极输出端与电阻R41的一端电性连接，电阻R41的另一端分别与运算放大器LM324的同相输入端和电阻R42的一端电性连接，电阻R42的另一端接地，运算放大器LM324的反相输入端与基准电压电性连接，运算放大器的输出端分别与二极管D9的正极和二极管D10的正极电性连接，二极管D10的负极与PWM控制芯片的PWM脉冲使能端电性连接，二极管D9的负极通过电阻R43与运算放大器LM324的同相输入端电性连接。
3.如权利要求1所述的一种基于光伏逆变器的保护电路，其特征在于：还包括熔断器模块；
所述蓄电池的正极输出端与熔断器模块的输入端电性连接，熔断器模块的输出端与蓄电池的负极输出端电性连接。
4.如权利要求3所述的一种基于光伏逆变器的保护电路，其特征在于：还包括滤波电路；
所述蓄电池的正极输出端通过滤波电路与熔断器模块的输入端电性连接。
5.如权利要求3所述的一种基于光伏逆变器的保护电路，其特征在于：还包括电源反接保护电路；
所述蓄电池的正极输出端通过电源反接保护电路与熔断器模块的输入端电性连接。
6.如权利要求1所述的一种基于光伏逆变器的保护电路，其特征在于：还包括RC滤波电路；
所述RC滤波电路并联在变压器原边的两端。
7.如权利要求6所述的一种基于光伏逆变器的保护电路，其特征在于：所述RC滤波电路包括电容C31、电阻R61和电阻R62；
所述变压器原边的一端与电容C31的一端电性连接，电容C31的另一端通过互相并联的电阻R61和电阻R62与变压器原边的另一端电性连接。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202022068519.7U CN213185488U (zh) | 2020-09-19 | 2020-09-19 | 一种基于光伏逆变器的保护电路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202022068519.7U CN213185488U (zh) | 2020-09-19 | 2020-09-19 | 一种基于光伏逆变器的保护电路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN213185488U true CN213185488U (zh) | 2021-05-11 |
Family
ID=75774731
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202022068519.7U Expired - Fee Related CN213185488U (zh) | 2020-09-19 | 2020-09-19 | 一种基于光伏逆变器的保护电路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN213185488U (zh) |
-
2020
- 2020-09-19 CN CN202022068519.7U patent/CN213185488U/zh not_active Expired - Fee Related
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| WO2018129831A1 (zh) | 一种修正波逆变器智能型短路保护开关电路 | |
| CN104795876B (zh) | 基于多谐振拓扑的智能充电装置 | |
| CN108075562B (zh) | 大功率便携式用电设备及其电源控制装置及方法 | |
| CN203840210U (zh) | 交流逆变电路 | |
| CN203086345U (zh) | 一种电源转换装置 | |
| CN110912415A (zh) | 一种低功耗隔离输出家用供电电源 | |
| CN213185488U (zh) | 一种基于光伏逆变器的保护电路 | |
| CN108199568A (zh) | 一种抑制浪涌电流电路 | |
| CN216794664U (zh) | 一种充电电路和充电器 | |
| CN213185489U (zh) | 一种光伏逆变器 | |
| CN101212182B (zh) | 电源电路 | |
| CN215468705U (zh) | 一种直流焊接电路系统 | |
| CN216356075U (zh) | 应用于电动工具电池包充电器的充电管理电路 | |
| CN202652055U (zh) | 电解电容充电电路 | |
| US20070223260A1 (en) | Power supply device with inrush current control circuit | |
| CN213027830U (zh) | 一种2000w高频逆变器 | |
| CN204886735U (zh) | 一种直流电源电路 | |
| CN104467388B (zh) | 基于pfc的传导型谐波抑制的电源 | |
| CN214314537U (zh) | 一种推挽式直流升压电路的保护电路 | |
| CN213185487U (zh) | 一种光伏逆变器电源电路 | |
| CN111464054A (zh) | 一种直流开关电源 | |
| CN219087000U (zh) | 一种ac/dc转换电路 | |
| CN217508613U (zh) | 整流装置和跑步机 | |
| CN212413049U (zh) | 一种用于dc/dc变换器电源开关的降噪电路 | |
| CN213279143U (zh) | 一种包含过温保护电路的光伏逆变器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20210511 |