專利名稱：光伏逆變器的交流電流的限流保護(hù)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種限流保護(hù)電路，具體涉及一種光伏逆變器的交流電流的限流保護(hù)電路。
背景技術(shù)：
隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，在光伏逆變器、風(fēng)電變流器設(shè)備系統(tǒng)中，IGBT已成為了重要的、關(guān)鍵的元件。一旦IGBT出現(xiàn)故障，將會(huì)嚴(yán)重影響設(shè)備的維護(hù)，及造成損失。所以當(dāng)電流瞬間過大時(shí)，應(yīng)采取一定的保護(hù)措施來保證IGBT及系統(tǒng)設(shè)備的安全。

實(shí)用新型內(nèi)容基于以上不足之處，本實(shí)用新型公開一種光伏逆變器的交流電流的限流保護(hù)電路，能對(duì)運(yùn)行中的光伏逆變器過流瞬間保護(hù)。本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種光伏逆變器的交流電流的限流保護(hù)電路，包括電流霍爾傳感器、電流采樣匹配電阻單元、電壓提升匹配電阻單元、一級(jí)運(yùn)放單元、比較器單元和與非門電路，電流霍爾傳感器采集交流電流信號(hào)，電流霍爾傳感器的輸出端連接電流采樣匹配電阻單元，電流信號(hào)經(jīng)電流采樣匹配電阻單元轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，電流采樣匹配電阻單元與一級(jí)運(yùn)放單元連接，轉(zhuǎn)換后的電壓信號(hào)經(jīng)過一級(jí)運(yùn)放單元進(jìn)行跟隨轉(zhuǎn)換為-3V-3V的電壓信號(hào)，一級(jí)運(yùn)放單元的輸出端與電壓提升匹配電阻單元連接，電壓提升匹配電阻單元的一端與比較器單元的比較端連接，電壓提升匹配電阻單元的另外一端與5V電源連接，-3V-3V的電壓信號(hào)經(jīng)電壓提升匹配電阻單元和5V電源形成匹配電壓后，再經(jīng)過比較器單元與正電流過流和負(fù)電流過流進(jìn)行比較，比較器單元的輸出端與與非門電路連接；最終輸出電平信號(hào)與DSP發(fā)出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)經(jīng)與非門電路與非后輸出控制IGBT的開關(guān)的有效驅(qū)動(dòng)信號(hào)。本實(shí)用新型還具有如下特征:1、所述的一級(jí)運(yùn)放單元包括TL072IDR芯片。2、所述的比較器單元包括LM193芯片。3、所述的與非門電路包括74HC00D芯片。4、所述的電流霍爾傳感器為L(zhǎng)EM LF-1005-S。本實(shí)用新型具有電路簡(jiǎn)單，成本低廉的優(yōu)點(diǎn)，能夠在電流過大時(shí)是及時(shí)保護(hù)IGBT。
圖1為電流采樣部分電路圖；圖2為限流保護(hù)部分電路圖；圖3為本實(shí)用新型電路結(jié)構(gòu)框圖；其中1、電流霍爾傳感器，2、第一匹配電阻單元，
3、一級(jí)運(yùn)放單元，4、電壓提升匹配電阻單元，5、比較器單元，6、與非門電路。
具體實(shí)施方式
根據(jù)附圖舉例進(jìn)一步說明:實(shí)施例1如圖1-2所示，本實(shí)用新型的目的是通過采集交流電流，來和比較器的參考點(diǎn)進(jìn)行比較，一旦交流電流瞬間超過所設(shè)置的限值，立即封鎖PWM信號(hào)的輸出。本電路包括電流霍爾傳感器LEM LF-1005-S,匹配電阻Rl，電阻R2，電阻R3，一級(jí)運(yùn)放TL072IDR，比較器LM193,與非門74HC00D及其他電阻和輔助電容，其中，采集后的電流信號(hào)經(jīng)過傳感器經(jīng)匹配電阻R1、電阻R2和電阻R3后與運(yùn)放TL072IDR的3腳連接，一級(jí)運(yùn)放TL072IDR的輸出端
I腳再經(jīng)電壓提升匹配電阻R5、電阻R6和5V電源后與比較器LM193的2腳和5腳連接，此點(diǎn)定義為A點(diǎn)。5V和參考值電壓匹配電阻R7，電阻R8，電阻R9生成的正過流參考電壓B，和負(fù)電壓參考值C分別與比較器的3腳和6腳連接，比較器LM193的輸出端(A點(diǎn)和B，C比較后輸出)與與非門74HC00D的I腳連接，DSP發(fā)出的驅(qū)動(dòng)IGBT驅(qū)動(dòng)信號(hào)與與非門74HC00D的2腳連接。與非門74HC00D的3腳最終輸出信號(hào)，控制IGBT驅(qū)動(dòng)輸出有效的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，控制IGBT的開通和關(guān)斷。本電路原理:通過電流霍爾傳感器采集交流電流信號(hào)經(jīng)過匹配電阻轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，經(jīng)過一級(jí)運(yùn)放TL072IDR的跟隨產(chǎn)生-3V-3V的電壓信號(hào)，此信號(hào)經(jīng)過匹配電阻R5、電阻R6和5V電源產(chǎn)生了提升5伏再除以2的C點(diǎn)電壓，電阻R4和電阻R5為相同的都為IK的阻值。電阻R7、電阻R8、電阻R9和5V電源是為了提供B點(diǎn)正電流過流參考電壓和C點(diǎn)負(fù)電流過流的參考電壓值。A點(diǎn)經(jīng)LM193比較器后與B點(diǎn)和C點(diǎn)進(jìn)行比較，一旦C點(diǎn)電壓值大于A點(diǎn)或者小于B點(diǎn)電壓值就會(huì)產(chǎn)生過流的低電平信號(hào)，這個(gè)電平信號(hào)經(jīng)與非器件74HC00D參與DSP發(fā)出的PWM信號(hào)的控制。及時(shí)暫時(shí)封鎖PWM的有效驅(qū)動(dòng)信號(hào)，電流正常后可以正常輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)。本實(shí)用新型根據(jù)電流傳感器的不同，匹配電阻也不相同。一旦有過流事件發(fā)生，本電路就會(huì)及時(shí)封鎖IGBT，電流恢復(fù)正常范圍后IGBT及時(shí)開啟。
權(quán)利要求1.一種光伏逆變器的交流電流的限流保護(hù)電路，包括電流霍爾傳感器、電流采樣匹配電阻單元、電壓提升匹配電阻單元、一級(jí)運(yùn)放單元、比較器單元和與非門電路，其特征在于:電流霍爾傳感器采集交流電流信號(hào)，電流霍爾傳感器的輸出端連接電流采樣匹配電阻單元，電流信號(hào)經(jīng)電流采樣匹配電阻單元轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，電流采樣匹配電阻單元與一級(jí)運(yùn)放單元連接，轉(zhuǎn)換后的電壓信號(hào)經(jīng)過一級(jí)運(yùn)放單元進(jìn)行跟隨轉(zhuǎn)換為-3V-3V的電壓信號(hào)，一級(jí)運(yùn)放單元的輸出端與電壓提升匹配電阻單元連接，電壓提升匹配電阻單元的一端與比較器單元的比較端連接，電壓提升匹配電阻單元的另外一端與5V電源連接，-3V-3V的電壓信號(hào)經(jīng)電壓提升匹配電阻單元和5V電源形成匹配電壓后，再經(jīng)過比較器單元與正電流過流和負(fù)電流過流進(jìn)行比較，比較器單元的輸出端與與非門電路連接；最終輸出電平信號(hào)與DSP發(fā)出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)經(jīng)與非門電路與非后輸出控制IGBT的開關(guān)的有效驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光伏逆變器的交流電流的限流保護(hù)電路，其特征在于:所述的一級(jí)運(yùn)放單元包括TL072IDR芯片。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光伏逆變器的交流電流的限流保護(hù)電路，其特征在于:所述的比較器單元包括LM193芯片。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光伏逆變器的交流電流的限流保護(hù)電路，其特征在于:所述的與非門電路包括74HC00D芯片。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光伏逆變器的限流保護(hù)電路，其特征在于:所述的電流霍爾傳感器為L(zhǎng)EM LF-1005-S。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種光伏逆變器的交流電流的限流保護(hù)電路，包括電流霍爾傳感器、電流采樣匹配電阻單元、電壓提升匹配電阻單元、一級(jí)運(yùn)放單元、比較器單元和與非門電路，電流霍爾傳感器的輸出端連接電流采樣匹配電阻單元，電流信號(hào)經(jīng)電流采樣匹配電阻單元轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，電流采樣匹配電阻單元與一級(jí)運(yùn)放單元連接，一級(jí)運(yùn)放單元的輸出端與電壓提升匹配電阻單元連接，電壓提升匹配電阻單元的一端與比較器單元的比較端連接，電壓提升匹配電阻單元的另外一端與5V電源連接，比較器單元的輸出端與與非門電路連接。本電路簡(jiǎn)單，成本低廉，能夠在電流過大時(shí)是及時(shí)保護(hù)IGBT。
文檔編號(hào)H02H7/122GK202978236SQ20122059545
公開日2013年6月5日 申請(qǐng)日期2012年11月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月13日
發(fā)明者呂顯鑫, 張哲 , 何秀成 申請(qǐng)人:哈爾濱九洲電氣股份有限公司