專利名稱：逆變器的異常狀態(tài)保護(hù)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子技術(shù)領(lǐng)域，更進(jìn)一步涉及一種與逆變器相連，當(dāng)其出現(xiàn)異常狀態(tài)時(shí)，能夠使逆變器振蕩電路停止工作的逆變器異常狀態(tài)保護(hù)電路。
逆變器是將直流電變換成交流電的電子裝置。在實(shí)際應(yīng)用中，逆變器由于負(fù)載性能變化或意外故障等異常狀態(tài)出現(xiàn)，造成整機(jī)工作電流上升，開關(guān)管工作狀態(tài)惡化，導(dǎo)致逆變器損壞，因此需要加裝異常狀態(tài)保護(hù)電路。機(jī)械工業(yè)出版社于1988年11月出版的《弧焊電源》一書以及“家用電器”雜志于1990年第10期發(fā)表的“緊湊型熒光燈電子鎮(zhèn)流器”公開的保護(hù)措施就是采用空氣開關(guān)、繼電器以及保險(xiǎn)絲的方式。這種方式的缺點(diǎn)是需要人工復(fù)位、體積大，自身功耗大，不適宜用于多路小功率用電設(shè)備的保護(hù)電路，尤其是節(jié)能指標(biāo)要求高的電子裝置。
本發(fā)明的目的是提供一種在逆變器出現(xiàn)異常狀態(tài)時(shí)，能夠使逆變器振蕩電路停止工作，以確保采用逆變技術(shù)的電子裝置安全的逆變器異常狀態(tài)保護(hù)電路。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種能夠自動(dòng)復(fù)位，體積小，自身功耗小，適用于多路小功率用電設(shè)備和節(jié)能指標(biāo)要求高的電子裝置中的異常狀態(tài)保護(hù)電路。
本發(fā)明包括過壓取樣觸發(fā)電路、維持電路、開關(guān)電路和過流取樣觸發(fā)電路。過壓取樣觸發(fā)電路接于電壓輸入端和開關(guān)電路負(fù)端之間，當(dāng)逆變器的輸入電壓過高時(shí)，其輸出端將輸出的過壓觸發(fā)信號(hào)送至開關(guān)電路的觸發(fā)端。過流取樣觸發(fā)電路串接在開關(guān)電路的負(fù)端和電流輸入端之間，當(dāng)負(fù)載特性變化引起整機(jī)電流過大時(shí)，輸出過流取樣觸發(fā)信號(hào)送至開關(guān)電路的觸發(fā)端。受控于過壓或過流取樣觸發(fā)信號(hào)的開關(guān)電路跨接于開關(guān)電路的正端和開關(guān)電路的負(fù)端之間。維持電路與過壓取樣觸發(fā)電路并聯(lián)，其輸入端與開關(guān)電路的F端相聯(lián)，用于在觸發(fā)信號(hào)消失后向已導(dǎo)通的開關(guān)電路提供一個(gè)維持電流。電壓輸入端接逆變器的直流電壓的正極，用于采集逆變器的過壓信號(hào)，開關(guān)電路負(fù)端和電流輸入端串入逆變器直流電源的負(fù)極回路中，開關(guān)電路的負(fù)端與逆變器的直流電源負(fù)極直接相連。開關(guān)電路的正端接在能迫使受保護(hù)的電子裝置停止工作的電路節(jié)點(diǎn)上，用于當(dāng)開關(guān)電路被觸發(fā)導(dǎo)通時(shí)，將該節(jié)點(diǎn)與電源負(fù)極接通，使電子裝置停止工作。
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。
圖1為本發(fā)明的電路圖。
圖2為本發(fā)明的過壓取樣觸發(fā)電路的原理圖。
圖3為本發(fā)明維持電路原理圖。
圖4為本發(fā)明開關(guān)電路原理圖。
圖5為本發(fā)明過流取樣觸發(fā)電路的原理圖。
圖6為本發(fā)明的實(shí)施例的電路原理圖。
其中圖1中〔1〕為過壓取樣觸發(fā)電路，〔2〕為維持電路，〔3〕為開關(guān)電路，〔4〕為過流取樣觸發(fā)電路。
本發(fā)明的過壓取樣觸發(fā)電路〔1〕包括串聯(lián)的電阻〔5〕與電阻〔6〕，電容〔7〕并聯(lián)在電阻〔6〕上，觸發(fā)二極管〔8〕接在電阻〔5〕與電阻〔6〕的分壓點(diǎn)與開關(guān)電路〔3〕的觸發(fā)端E之間，電阻〔5〕的另一端接電壓輸入端A，電阻〔6〕的另一端接開關(guān)電路負(fù)端D。當(dāng)電壓輸入端A的電壓升高時(shí)，分壓電阻〔5〕和〔6〕連接點(diǎn)的電壓隨之升高，當(dāng)其電壓超過觸發(fā)二極管〔8〕的觸發(fā)電壓時(shí)，觸發(fā)二極管導(dǎo)通，輸出觸發(fā)脈沖至開關(guān)電路〔3〕的觸發(fā)端E。過壓取樣觸發(fā)電路〔1〕還可以由電阻〔9〕和電容〔10〕串連組成，其連接點(diǎn)接在開關(guān)電路〔3〕的觸發(fā)端，用于逆變器直流電壓較低的電子設(shè)備中。電阻〔9〕的另一端接電壓輸入端A，電容〔10〕的另一端接開關(guān)電路負(fù)端D。
本發(fā)明的維持電路〔2〕包括電阻〔11〕與電容〔12〕串連，其連接點(diǎn)與二極管〔13〕正向連接，電阻〔11〕的另一端接電壓輸入端A，電容〔12〕的另一端接開關(guān)電路負(fù)端D，二極管〔13〕的負(fù)極接開關(guān)電路〔3〕的F端，用于當(dāng)開關(guān)電路〔3〕的觸發(fā)信號(hào)消失后維持開關(guān)電路持續(xù)導(dǎo)通，實(shí)現(xiàn)保護(hù)電路的自鎖功能，維持電路〔2〕也可由至少一個(gè)二極管組成，其正極連接于電阻〔9〕與電容〔10〕的連接點(diǎn)或電阻〔5〕與電阻〔6〕的連接點(diǎn)，二極管的負(fù)極接開關(guān)電路的F端。
本發(fā)明的開關(guān)電路〔3〕由電感〔14〕與二極管〔15〕、電阻〔16〕、可控硅〔17〕串聯(lián)組成，其中二極管〔15〕正向串接于電感〔14〕與電阻〔16〕之間?？煽毓琛?7〕的陽極接電阻〔16〕的一端，陰極接開關(guān)電路的負(fù)極D端，觸發(fā)極接開關(guān)電路〔3〕的觸發(fā)端E，二極管〔15〕的負(fù)極接維持電路〔2〕的輸出端，電感〔14〕的另一端接在能迫使受保護(hù)的電子裝置停止工作的電路節(jié)點(diǎn)上。開關(guān)電路〔3〕還可由電感〔18〕、二極管〔19〕、繼電器〔20〕、可控硅〔21〕串聯(lián)組成，二極管〔19〕正向串接于電感〔18〕和繼電器〔20〕之間，可控硅〔21〕的陽極接繼電器〔20〕的一端，陰極接開關(guān)電路的負(fù)端D，觸發(fā)極接開關(guān)電路〔3〕的觸發(fā)端E，電感〔18〕的另一端接在能迫使受保護(hù)的電子裝置停止工作的電路節(jié)點(diǎn)上，二極管〔19〕的負(fù)極接F端。當(dāng)觸發(fā)端E有觸發(fā)信號(hào)輸入時(shí)，可控硅〔17〕或〔21〕被觸發(fā)導(dǎo)通，經(jīng)由開關(guān)電路F點(diǎn)提供的維持電流維持開關(guān)電路的持續(xù)導(dǎo)通，接通開關(guān)電路正端B和負(fù)端D。繼電器〔20〕還可用于接通或斷開其它回路，實(shí)現(xiàn)多節(jié)點(diǎn)保護(hù)。
本發(fā)明的過流取樣觸發(fā)電路〔4〕由電容〔22〕、電阻〔23〕和電阻〔24〕串聯(lián)后與電容〔22〕并聯(lián)，電阻〔23〕與電阻〔24〕的連接點(diǎn)接電流輸入端C，電容〔22〕和電阻〔23〕的連接點(diǎn)接觸發(fā)端E，電容〔22〕和電阻〔24〕的連接點(diǎn)接開關(guān)電路的負(fù)端D。電阻〔23〕、電容〔22〕組成的RC低通濾波器給開關(guān)電路〔3〕提供可靠的過流取樣觸發(fā)信號(hào)。電流取樣觸發(fā)電路〔4〕還可采用電容〔25〕、〔27〕和電阻〔26〕組成的π型濾波器，電阻〔28〕與二極管〔30〕、電阻〔29〕串連后并接于π型濾波器的一端，二極管〔30〕反向連接于電阻〔28〕與電阻〔29〕之間，二極管〔30〕的正極接電流輸入端C。接于π型濾波器另一端的電容〔25〕跨接于開關(guān)電路〔3〕觸發(fā)端E和開關(guān)電路的負(fù)端D。取樣電阻〔24〕或〔29〕將通過它的電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，二極管〔30〕和電阻〔28〕及電容〔25〕、電阻〔26〕、電容〔27〕組成的π型濾波器給開關(guān)電路〔3〕提供可靠的過流取樣觸發(fā)信號(hào)。
帶有異常狀態(tài)保護(hù)電路的電子鎮(zhèn)流器是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。它包括5Ω電阻〔31〕、0.01μf電容〔32〕、1A/400v的橋式整流電路〔33〕、47μf的電容〔34〕組成的整流濾波電路。輸入為220伏，50赫芝交流電，輸出為310伏的直流電壓。本發(fā)明的過壓取樣觸發(fā)電路〔1〕由1MΩ的電阻〔5〕、100KΩ的電阻〔6〕、0.1μf的電容〔7〕，由型號(hào)為DB3的觸發(fā)二極管〔8〕組成。本發(fā)明的維持電路〔2〕由1MΩ的電阻〔11〕、0.01μf的電容〔12〕，型號(hào)為1N4007的二極管〔13〕組成。本發(fā)明的開關(guān)電路〔3〕由0.5mH的電感〔14〕，型號(hào)為1N4007的二極管〔15〕，20Ω的電阻〔16〕，1A/1000v的可控硅〔17〕組成。過流取樣觸發(fā)電路〔4〕由10μf的電容〔25〕、〔27〕，47Ω的電阻〔26〕，1.2KΩ的電阻〔28〕，5.1Ω的電阻〔29〕，型號(hào)為1N4007的二極管〔30〕組成。0.47μf的電容〔35〕、〔36〕串連后跨接于直流電源正、負(fù)極之間，其連接點(diǎn)接型號(hào)為RR-40的熒光燈管〔37〕的一個(gè)燈絲，0.01μf的電容〔38〕并接于熒光燈〔37〕的兩端。3.7mH的電感〔39〕一端接熒光燈管的一個(gè)燈絲，另一端接推動(dòng)電路〔40〕的J點(diǎn)上。型號(hào)為BU406的開關(guān)管〔41〕的發(fā)射極與開關(guān)管〔42〕的集電極相連后接于推動(dòng)電路〔40〕的K點(diǎn)，開關(guān)管〔41〕的基極接推動(dòng)電路〔40〕的G點(diǎn)，開關(guān)管〔42〕的基極接推動(dòng)電路〔40〕的H點(diǎn)，開關(guān)管〔41〕的集電極接正電源，開關(guān)管〔42〕的發(fā)射極接保護(hù)電路電流輸入端C。開關(guān)電路的正端B接在電感〔39〕與燈絲的連接點(diǎn)。當(dāng)開關(guān)電路〔3〕導(dǎo)通時(shí)，迫使該電子鎮(zhèn)流器停止工作。
當(dāng)熒光燈管〔37〕在或燈具出現(xiàn)異常時(shí)，導(dǎo)致電子鎮(zhèn)流器的開關(guān)管〔41〕、〔42〕工作狀態(tài)惡化，整機(jī)工作電流上升，過流取樣觸發(fā)電路〔4〕動(dòng)作，開關(guān)電路〔3〕接通，破壞了逆變器的振蕩條件，迫使電子鎮(zhèn)流器停止工作，達(dá)到保護(hù)電子鎮(zhèn)流器的目的。
當(dāng)電網(wǎng)電壓過高時(shí)，過壓取樣觸發(fā)電路〔1〕動(dòng)作，開關(guān)電路〔3〕接通，破壞了逆變器的振蕩條件，迫使電子鎮(zhèn)流器停止工作達(dá)到保護(hù)電子鎮(zhèn)流器的目的。
本發(fā)明的維持電路〔2〕用于當(dāng)過流、過壓觸發(fā)信號(hào)消失后，維持開關(guān)電路〔3〕持續(xù)導(dǎo)通，實(shí)現(xiàn)了保損電路的自鎖功能。只有當(dāng)切斷電源，排除故障后，重新通電，該電子鎮(zhèn)流器才能重新正常工作。
本發(fā)明的保護(hù)電路完善了采用逆變技術(shù)的電子裝置的性能，提高了設(shè)備運(yùn)行的安全性。取代了傳統(tǒng)的空氣開關(guān)，繼電器保險(xiǎn)絲的保護(hù)措施。由于采用了電子元件使得本發(fā)明體積小，重量輕、功耗低，為多路小功率電子設(shè)備提供了可靠、實(shí)用的保護(hù)電路。
權(quán)利要求
1.一種逆變器異常狀態(tài)保護(hù)電路，它包括過壓取樣觸發(fā)電路、維持電路、開關(guān)電路和過流取樣觸發(fā)電路，其特征在于所述的過壓取樣觸發(fā)電路[1]接于電壓輸入端A和開關(guān)電路負(fù)端D之間，當(dāng)逆變器的輸入電壓過高時(shí)，其輸出端將輸出的過壓觸發(fā)信號(hào)送至開關(guān)電路[3]的觸發(fā)端E；過流取樣觸發(fā)電路[4]串接在開關(guān)電路的負(fù)端D和電流輸入端C之間，當(dāng)負(fù)載特性變化引起整機(jī)電流過大時(shí)，輸出過流取樣觸發(fā)信號(hào)送至所述開關(guān)電路[3]的觸發(fā)端E；受控于過壓或過流取樣觸發(fā)信號(hào)的開關(guān)電路[3]跨接于開關(guān)電路的正端B和開關(guān)電路的負(fù)端D之間；所述的維持電路[2]與過壓取樣觸發(fā)電路[1]并聯(lián)，其輸出端與開關(guān)電路[3]的F端相聯(lián)，用于在觸發(fā)信號(hào)消失后向已導(dǎo)通的開關(guān)電路提供一個(gè)維持電流；所述的電壓輸入端A接逆變器的直流電壓的正極，用于采集逆變器的過壓信號(hào)，所述的開關(guān)電路[3]負(fù)端D和電流輸入端C串入逆變器直流電源的負(fù)極回路中，開關(guān)電路[3]負(fù)端D與逆變器的直流電源負(fù)極直接相連，開關(guān)電路[3]的正端B接在能迫使受保護(hù)的電子裝置停止工作的電路節(jié)點(diǎn)上，用于當(dāng)開關(guān)電路[3]被觸發(fā)導(dǎo)通時(shí)，將所述的節(jié)點(diǎn)與電源負(fù)極接通，使電子裝置停止工作。
2.如權(quán)利要求1所述的逆變器異常狀態(tài)保護(hù)電路，其特征在于所述的過壓取樣觸發(fā)電路〔1〕包括串聯(lián)的電阻〔5〕與電阻〔6〕，電容〔7〕并聯(lián)在電阻〔6〕上，觸發(fā)二極管〔8〕接在電阻〔5〕與電阻〔6〕的分壓點(diǎn)與開關(guān)電路〔3〕的觸發(fā)端E之間，所述的電阻〔5〕的另一端接電壓輸入端A，所述的電阻〔6〕的另一端接開關(guān)電路負(fù)端D。
3.如權(quán)利要求1所述的逆變器異常狀態(tài)保護(hù)電路，其特征在于所述的過壓取樣觸發(fā)電路〔1〕由電阻〔9〕和電容〔10〕串聯(lián)組成，所述的電阻〔9〕的另一端接電壓輸入端A，所述的電容〔10〕的另一端接開關(guān)電路負(fù)端D，電阻〔9〕和電容〔10〕的連接點(diǎn)接開關(guān)電路〔3〕的觸發(fā)端E。
4.如權(quán)利要求2或3所述的逆變器異常狀態(tài)保護(hù)電路，其特征在于所述的維持電路〔2〕由至少一個(gè)二極管組成，其正極連接于所述的電阻〔9〕與電容〔10〕的連接點(diǎn)或電阻〔5〕與電阻〔6〕的連接點(diǎn)，二極管的負(fù)極接開關(guān)電路的F端。
5.如權(quán)利要求1所述的逆變器異常狀態(tài)保護(hù)電路，其特征在于所述的維持電路〔2〕包括串聯(lián)的電阻〔11〕與電容〔12〕，其連接點(diǎn)與二極管〔13〕的正極相連，所述的二極管〔13〕的負(fù)極接開關(guān)電路〔3〕的F端，所述的電阻〔11〕的另一端接電壓輸入端A，所述的電容〔12〕的另一端接開關(guān)電路負(fù)端D。
6.如權(quán)利要求1所述的逆變器異常狀態(tài)保護(hù)電路，其特征在于所述的開關(guān)電路〔3〕由電感〔14〕與二極管〔15〕、電阻〔16〕、可控硅〔17〕串聯(lián)組成，其中二極管〔15〕正向串接于電感〔14〕與電阻〔16〕之間，可控硅〔17〕的陽極接電阻〔16〕的一端，陰極接開關(guān)電路負(fù)端D，觸發(fā)極接開關(guān)電路〔3〕的觸發(fā)端E，二極管〔15〕的負(fù)極接維持電路〔2〕的輸出端，所述的電感〔14〕的另一端接在能迫使受保護(hù)的電子裝置停止工作的電路節(jié)點(diǎn)上。
7.如權(quán)利要求1所述的逆變器異常狀態(tài)保護(hù)電路，其特征在于所述的開關(guān)電路〔3〕由電感〔18〕、二極管〔19〕、繼電器〔20〕、可控硅〔21〕串聯(lián)組成，所述的二極管〔19〕正向串接于電感〔18〕和繼電器〔20〕之間，所述的可控硅〔21〕的陽極接繼電器〔20〕的一端，陰極接開關(guān)電路的負(fù)端D，觸發(fā)極端過壓取樣觸發(fā)電路〔1〕的輸出端，所述的電感〔18〕的另一端接在能迫使受保護(hù)的電子裝置停止工作的電路節(jié)點(diǎn)上，二極管〔19〕的負(fù)極接F端。
8.如權(quán)利要求1所述的逆變器異常狀態(tài)保護(hù)電路，其特征在于所述的過流取樣觸發(fā)電路〔4〕由電容〔22〕、電阻〔23〕和電阻〔24〕串聯(lián)后與電容〔22〕并聯(lián)，電阻〔23〕與電阻〔24〕的連接點(diǎn)接電流輸入端C，電容〔22〕和電阻〔23〕的連接點(diǎn)觸發(fā)端E，電容〔22〕和電阻〔24〕的連接點(diǎn)接開關(guān)電路負(fù)端D。
9.如權(quán)利要求1所述的逆變器異常狀態(tài)保護(hù)電路，其特征在于所述的過流取樣觸發(fā)電路〔4〕包括電容〔25〕、〔27〕和電阻〔26〕組成的π型濾波器，電阻〔28〕與二極管〔30〕、電阻〔29〕串聯(lián)后并接于π型濾波器的一端，二極管〔30〕反向連接于電阻〔28〕與電阻〔29〕之間，二極管〔30〕的正極接電流輸入端C;接于π型濾波器另一端的電容〔25〕跨接于開關(guān)電路〔3〕觸發(fā)端E和開關(guān)電路負(fù)端D。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種逆變器異常狀態(tài)保護(hù)電路，它包括接于電壓輸入端A和開關(guān)電路負(fù)端D之間的過壓取樣觸發(fā)電路(1)，當(dāng)輸入電壓過高時(shí)，其輸出端將過壓觸發(fā)信號(hào)送至開關(guān)電路(3)的觸發(fā)端E。過流取樣觸發(fā)電路(4)串接在開關(guān)電路的負(fù)端D和電流輸入端C之間，當(dāng)負(fù)載特性變化、整機(jī)電流過大時(shí)，輸出過流取樣觸發(fā)信號(hào)送到開關(guān)電路。維持電路(2)與過壓取樣觸發(fā)電路并聯(lián)，當(dāng)觸發(fā)信號(hào)消失后向已導(dǎo)通的開關(guān)電路提供維持電流。
文檔編號(hào)H02H7/122GK1054509SQ91102460
公開日1991年9月11日 申請日期1991年4月22日 優(yōu)先權(quán)日1991年4月22日
發(fā)明者李根乾, 畢春明, 李海峰, 陳奇明 申請人:西安交通大學(xué)