高频逆变器短路保护控制电路制造技术

本发明专利技术公开了一种高频逆变器短路保护控制电路，包括控制单元、数据采样单元、硬件过流保护单元、PWM驱动单元、全桥逆变单元、前级推挽升压单元、LC滤波单元和辅助电源单元，数据采样单元对输出电压和输出电流进行采样、放大和滤波处理后，将得到的采样处理数据发送到控制单元，控制单元判断高频逆变器的工作状态，当判定为短路状态时，控制单元发出控制信号，控制PWM驱动单元关闭全桥逆变单元；当判定为感性负载或容性负载时，控制单元增大输出占空比，通过PWM驱动单元驱动全桥逆变单元进行全桥斩波。本发明专利技术能安全可靠实现逆变器的输出短路保护、能避免MOS管损坏、当带载为感性负载或者容性负载时能使逆变器正常工作。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及逆变器领域，特别涉及一种高频逆变器短路保护控制电路。
技术介绍
离网逆变器在使用过程中，客户端因不确定因素会造成输出短路，如果短路保护不彻底，将会损坏逆变器，严重情况下造成安全事故。现有逆变器短路保护控制方式一般为硬件短路保护，此种方法存在以下问题：(1)当发生短路保护后，通过减小占空比，使得开关MOS管一直处于开关状态，当短路电流设置过大时，将会有很大的电流流过MOS管，当长时间短路时，MOS管将会雪崩损坏，导致短路保护不彻底，容易引起安全事故。(2)当设置短路电流较小时，带负载能力较差，对于一些感性负载或容性负载，则会出现不能正常工作情况。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种能安全可靠实现逆变器的输出短路保护、能避免MOS管损坏、当带载为感性负载或者容性负载时能使逆变器正常工作的高频逆变器短路保护控制电路。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种高频逆变器短路保护控制电路，包括控制单元、数据采样单元、硬件过流保护单元、PWM驱动单元、全桥逆变单元、前级推挽升压单元、LC滤波单元和辅助电源单元，所述数据采样单元对输出电压和输出电流进行采样、放大和滤波处理后，将得到的采样处理数据发送到控制单元，所述控制单元判断所述高频逆变器的工作状态，当判定为短路状态时，所述控制单元发出控制信号，控制所述PWM驱动单元关闭所述全桥逆变单元；当判定为感性负载或容性负载时，所述控制单元增大输出占空比，通过所述PWM驱动单元驱动所述全桥逆变单元进行全桥斩波，当输出电流超过设定值且持续的时间超过设定时间时，所述硬件过流保护单元发出保护信号关闭所述前级推挽升压单元，同时所述控制单元控制所述PWM驱动单元关闭所述全桥逆变单元；所述前级推挽升压单元的一输入端接直流输入电源，所述前级推挽升压单元的输出端通过直流总线与所述全桥逆变单元的一输入端连接，所述全桥逆变单元的输入端通过所述LC滤波单元接交流电，所述辅助电源单元分别与所述控制单元、数据采样单元、硬件过流保护单元和PWM驱动单元连接、用于供电。在本专利技术所述的高频逆变器短路保护控制电路中，所述控制单元包括微处理器、仿真器接口、存储器、第二十五电阻、第二十六电阻、第二十七电阻、第七电容、第八电容、第三十二电阻和第三十三电阻，所述微处理器的第三十五引脚分别与所述第七电容的一端、第二十五电阻的一端、第二十六电阻的一端和3.3V电源连接，所述第七电容的另一端接地，所述第二十五电阻的另一端与所述仿真器接口的第十三引脚连接，所述第二十六电阻的另一端与所述仿真器接口的第十四引脚连接，所述仿真器接口的第二引脚通过所述第二十七电阻接地，所述微处理器的第三十一引脚与所述存储器的第五引脚连接，所述微处理器的第三十六引脚与所述存储器的第六引脚连接，所述存储器的第五引脚与所述第三十三电阻的一端连接，所述存储器的第六引脚与所述第三十二电阻的一端连接，所述第三十二电阻的另一端、第三十三电阻的另一端和所述存储器的第八引脚均通过所述第八电容接地。在本专利技术所述的高频逆变器短路保护控制电路中，所述数据采样单元包括第五运算放大器、第六运算放大器、第三十五电阻、第三十六电阻、第三十七电阻、第三十八电阻、第三十九电阻、第四十电阻、第四十一电阻、第十电容、第十二电容、第十三电容、第三十六电容、第三十七电容、第三十八电容和第三十九电容，所述第五运算放大器的第二引脚与第三十六电阻的一端连接，所述第三十七电阻和第三十七电容并联，其并联的一端与所述第五运算放大器的第二引脚连接，并联的另一端与所述第五运算放大器的第一引脚连接，所述第五运算放大器的第四引脚通过所述第十三电容接地，所述第五运算放大器的第八引脚通过所述第十电容接地，所述第五运算放大器的第一引脚通过所述第三十九电阻分别与所述第三十八电容的一端、第四十电阻的一端和第六运算放大器的第三引脚连接，所述第三十八电容的另一端接地，所述第四十电阻的另一端接所述3.3V电源，所述第六运算放大器的第二引脚与其第一引脚连接，所述第六运算放大器的第四引脚接地，所述第六运算放大器的第八引脚通过所述第十二电容接地，所述第六运算放大器的第一引脚通过所述第四十一电阻与所述第三十九电容的一端和微处理器的第四引脚连接，所述第三十九电容的另一端接地。在本专利技术所述的高频逆变器短路保护控制电路中，所述数据采样单元还包括第七运算放大器、第十一运算放大器、第九十八电阻、第一百零二电阻、第一百零四电阻、第一百零五电阻、第十七电容、第四十四电容、第六十电容、第六十一电容和第八十三电阻，所述第七运算放大器的第五引脚接1.6V电源，所述第七运算放大器的第六引脚分别与所述第八十三电容的正极连接，所述第四十电容和第一百零二电阻并联，其并联的一端与所述第七运算放大器的第六引脚连接，并联的另一端与所述第七运算放大器的第七引脚连接，所述第七运算放大器的第七引脚通过所述第九十八电阻分别与所述第六十一电容的一端和微处理器的第八引脚连接，所述第七运算放大器的第四引脚和所述第六十一电容的另一端均接地，所述第十一运算放大器的第五引脚分别与所述第一百零四电阻的一端、第一百零五电阻的一端和第六十电容的一端连接，所述第六十电容的另一端和第一百零四电阻的另一端均接地，所述第十一运算放大器的第四十引脚接地，所述第十一运算放大器的第六引脚与其第七引脚连接，所述第十一运算放大器的第四引脚接地，所述第十一运算放大器的第七引脚通过所述第四十四电容接地。在本专利技术所述的高频逆变器短路保护控制电路中，所述PWM驱动单元包括第十二驱动芯片、第十三驱动芯片、第二十三二极管、第二十四二极管、第七十八电容、第七十九电容、第八十电容和第八十一电容，所述第十二驱动芯片的第三引脚通过所述第七十八电容与其第五引脚连接，所述第十二驱动芯片的第五引脚与所述第二十三二极管的阳极连接，所述第二十三二极管的阴极分别与所述第十二驱动芯片的第八引脚和第七十九电容的一端连接，所述第七十九电容的另一端与所述第十二驱动芯片的第六引脚连接，所述第十三驱动芯片的第三引脚通过所述第八十电容与其第五引脚连接，所述第十三驱动芯片的第五引脚与所述第二十四二极管的阳极连接，所述第二十四二极管的阴极分别与所述第十三驱动芯片的第八引脚和第八十一电容的一端连接，所述第八十一电容的另一端与所述第十三驱动芯片的第六引脚连接。在本专利技术所述的高频逆变器短路保护控制电路中，所述硬件过流保护单元包括第十六电压比较器、第十七电压比较器、第六十一电阻、第六十二电阻、第六十三电阻、第六十四电阻、第六十五电阻、第六十六电阻、第六十七电阻、第一百四十一电阻、第二十一电容、第二十二电容、第二十三电容、第四二极管和第十一二极管，所述第二十一电容与第六十四电阻并联，其并联的一端分别与所述第六十三电阻和第十一二极管的阳极连接，并联的另一端接地，所述第十一二极管的阴极分别与所述第四二极管的阴极和第十六电压比较器的第二引脚连接，所述第十六电压比较器的第三引脚分别与所述第六十一电阻的一端和第六十二电阻的一端连接，所述第二十二电容的一端分别与所述第六十五电阻的一端、第六十六电阻的一端和第一百四十一电阻的一端连接，所述第一百四十一电阻的另一端分别与所述第四二极管的阳极和第六十七电阻的一端连接，所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高频逆变器短路保护控制电路，其特征在于，包括控制单元、数据采样单元、硬件过流保护单元、PWM驱动单元、全桥逆变单元、前级推挽升压单元、LC滤波单元和辅助电源单元，所述数据采样单元对输出电压和输出电流进行采样、放大和滤波处理后，将得到的采样处理数据发送到控制单元，所述控制单元判断所述高频逆变器的工作状态，当判定为短路状态时，所述控制单元发出控制信号，控制所述PWM驱动单元关闭所述全桥逆变单元；当判定为感性负载或容性负载时，所述控制单元增大输出占空比，通过所述PWM驱动单元驱动所述全桥逆变单元进行全桥斩波，当输出电流超过设定值且持续的时间超过设定时间时，所述硬件过流保护单元发出保护信号关闭所述前级推挽升压单元，同时所述控制单元控制所述PWM驱动单元关闭所述全桥逆变单元；所述前级推挽升压单元的一输入端接直流输入电源，所述前级推挽升压单元的输出端通过直流总线与所述全桥逆变单元的一输入端连接，所述全桥逆变单元的输入端通过所述LC滤波单元接交流电，所述辅助电源单元分别与所述控制单元、数据采样单元、硬件过流保护单元和PWM驱动单元连接、用于供电。

【技术特征摘要】
1.一种高频逆变器短路保护控制电路，其特征在于，包括控制单元、数据采样单元、硬件过流保护单元、PWM驱动单元、全桥逆变单元、前级推挽升压单元、LC滤波单元和辅助电源单元，所述数据采样单元对输出电压和输出电流进行采样、放大和滤波处理后，将得到的采样处理数据发送到控制单元，所述控制单元判断所述高频逆变器的工作状态，当判定为短路状态时，所述控制单元发出控制信号，控制所述PWM驱动单元关闭所述全桥逆变单元；当判定为感性负载或容性负载时，所述控制单元增大输出占空比，通过所述PWM驱动单元驱动所述全桥逆变单元进行全桥斩波，当输出电流超过设定值且持续的时间超过设定时间时，所述硬件过流保护单元发出保护信号关闭所述前级推挽升压单元，同时所述控制单元控制所述PWM驱动单元关闭所述全桥逆变单元；所述前级推挽升压单元的一输入端接直流输入电源，所述前级推挽升压单元的输出端通过直流总线与所述全桥逆变单元的一输入端连接，所述全桥逆变单元的输入端通过所述LC滤波单元接交流电，所述辅助电源单元分别与所述控制单元、数据采样单元、硬件过流保护单元和PWM驱动单元连接、用于供电。2.根据权利要求1所述的高频逆变器短路保护控制电路，其特征在于，所述控制单元包括微处理器、仿真器接口、存储器、第二十五电阻、第二十六电阻、第二十七电阻、第七电容、第八电容、第三十二电阻和第三十三电阻，所述微处理器的第三十五引脚分别与所述第七电容的一端、第二十五电阻的一端、第二十六电阻的一端和3.3V电源连接，所述第七电容的另一端接地，所述第二十五电阻的另一端与所述仿真器接口的第十三引脚连接，所述第二十六电阻的另一端与所述仿真器接口的第十四引脚连接，所述仿真器接口的第二引脚通过所述第二十七电阻接地，所述微处理器的第三十一引脚与所述存储器的第五引脚连接，所述微处理器的第三十六引脚与所述存储器的第六引脚连接，所述存储器的第五引脚与所述第三十三电阻的一端连接，所述存储器的第六引脚与所述第三十二电阻的一端连接，所述第三十二电阻的另一端、第三十三电阻的另一端和所述存储器的第八引脚均通过所述第八电容接地。3.根据权利要求2所述的高频逆变器短路保护控制电路，其特征在于，所述数据采样单元包括第五运算放大器、第六运算放大器、第三十五电阻、第三十六电阻、第三十七电阻、第三十八电阻、第三十九电阻、第四十电阻、第四十一电阻、第十电容、第十二电容、第十三电容、第三十六电容、第三十七电容、第三十八电容和第三十九电容，所述第五运算放大器的第二引脚与第三十六电阻的一端连接，所述第三十七电阻和第三十七电容并联，其并联的一端与所述第五运算放大器的第二引脚连接，并联的另一端与所述第五运算放大器的第一引脚连接，所述第五运算放大器的第四引脚通过所述第十三电容接地，所述第五运算放大器的第八引脚通过所述第十电容接地，所述第五运算放大器的第一引脚通过所述第三十九电阻分别与所述第三十八电容的一端、第四十电阻的一端和第六运算放大器的第三引脚连接，所述第三十八电容的另一端接地，所述第四十电阻的另一端接所述3.3V电源，所述第六运算放大器的第二引脚与其第一引脚连接，所述第六运算放大器的第四引脚接地，所述第六运算放大器的第八引脚通过所述第十二电容接地，所述第六运算放大器的第一引脚通过所述第四十一电阻与所述第三十九电容的一端和微处理器的第四引脚连接，所述第三十九电容的另一端接地。4.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱海东，
申请(专利权)人：苏州迈力电器有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32