一种逆变器的过压保护装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供的一种逆变器的过压保护装置，为每相电路设置过压保护单元，各过压保护单元并联连接，且电路结构相同，在每个过压保护单元设置结构对应的上桥臂电路和下桥臂电路，上下桥臂电路均设置相应的缓冲电容，用于吸收过压；当过压超出缓冲电容的吸收能力时，还可通过电阻放电，增大过压的吸收能力；在外部直流电源的正负母线之间并联蓄能电容器，各缓冲电容吸收的电能量释放到蓄能电容器中，用于为逆变器提供输入电压，有效利用过压的电能量为逆变器工作，并钳制MOSFET器件的漏源电压在正常范围内，既能有效利用过压，又能有效消除过压。

【技术实现步骤摘要】
一种逆变器的过压保护装置
本技术涉及过压保护装置，具体涉及一种逆变器的过压保护装置。
技术介绍
逆变器用于将直流电转变成交流电，主要包括金属-氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)和与之并联的续流二极管。MOSFET快速关断时会产生很大的过压，续流二极管反向恢复时两端电压急剧升高，MOSFET同样会产生很大的过压。MOSFET对电压非常敏感，一旦过压超过MOSFET的最大耐压值，会使得MOSFET过热甚至击穿，还会增大开关损耗、危害电机相间绝缘、产生强烈的电磁干扰，影响设备的正常运行。在逆变器增设吸收电路可解决上述技术问题，吸收电路包括C型、RC型、RCD充放电型以及RCD放电阻止型。C型吸收电路的缺点在于随着功率级别的增大，吸收电路中的电容与直流母线寄生电感形成LC振荡电路，当MOSFET导通时，电容通过MOSFET放电会导致漏极电流急剧增大；RC型吸收电路的缺点在于使用大容量MOSFET时会引起漏极电流升高，吸收效果变差；RCD充放电型吸收电路的缺点在于在功率增大时，回路寄生电感变大，不能有效控制瞬变电压，虽有很好的过压吸收能力，但仍会引起漏极电流升高，损耗增大；RCD放电阻止型吸收电路将过压的能量回馈给电源，其优点在于产生的功耗小、能有效抑制振荡、回路寄生电感小、过压抑制效果好、不会引起集电极电流上升，适合高频大功率的逆变器，其缺点在于吸收电路中的电容只能将过压能量回馈给电源，当MOSFET的漏极电流过大时，过压吸收不完全。
技术实现思路
本技术提供一种逆变器的过压保护装置，解决现有逆变器不能有效消除过压导致设备稳定性差的问题。本技术通过以下技术方案解决上述问题：一种逆变器的过压保护装置，包括至少一个过压保护单元，各过压保护单元并联连接，且结构相同；所述过压保护单元包括两个MOSFET、四个电阻、两个电容以及四个二极管，分别为第一MOSFET、第二MOSFET、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一电容、第二电容、第一二极管、第二二极管、第三二极管以及第四二极管；所述第一MOSFET、第一电阻、第二电阻、第一电容、第一二极管、第二二极管组成上桥臂电路；在上桥臂电路中，所述第一电阻并联在第一MOSFET的漏极和源极之间，所述第一电容和第一二极管串联之后并联在第一MOSFET的漏极和源极之间，所述第一二极管的阳极经第二电阻与第二二极管的阴极相连，所述第二二极管的阳极接地，所述第一二极管的阴极与第一MOSFET的源极相连，第一MOSFET的源极与第二MOSFET的漏极相连，第一MOSFET的漏极接外部直流电源；所述第二MOSFET、第三电阻、第四电阻、第二电容、第三二极管和第四二极管组成下桥臂电路；在下桥臂电路中，所述第三电阻并联在第二MOSFET的漏极和源极之间，所述第三二极管和第二电容串联之后并联在第二MOSFET的漏极和源极之间，所述第二MOSFET的源极接地，所述第三二极管的阳极与第二MOSFET的漏极相连，所述第三二极管的阴极经第四电阻与第四二极管的阳极相连，所述第四二极管的阴极与第一MOSFET的漏极相连。进一步地，所述第一MOSFET为Q8、第二MOSFET为Q5、第一电阻为R1、第二电阻为R3、第三电阻为R2、第四电阻为R4、第一电容为C1、第二电容为C8、第一二极管为D2、第二二极管为D3、第三二极管为D4以及第四二极管为D1；所述Q8、R1、R3、C1、D2、D3组成上桥臂电路；在上桥臂电路中，所述R1并联在Q8的漏极和源极之间，所述C1和D2串联之后并联在Q8的漏极和源极之间，所述D2的阳极经R3与D3的阴极相连，所述D3的阳极接地，所述D2的阴极与Q8的源极相连，Q8的源极与Q5的漏极相连，Q8的漏极接外部直流电源；所述Q5、R2、R4、C8、D4和D1组成下桥臂电路；在下桥臂电路中，所述R2并联在Q5的漏极和源极之间，所述D4和C8串联之后并联在Q5的漏极和源极之间，所述Q5的源极接地，所述D4的阳极与Q5的漏极相连，所述D4的阴极经R4与D1的阳极相连，所述D1的阴极与Q8的漏极相连。进一步地，所述第一电阻和第三电阻为压敏电阻。进一步地，所述各二极管为快恢复二极管或肖特基二极管。进一步地，在所述外部直流电源的正负母线之间并联接入蓄能电容器。与现有技术相比，具有如下特点：为每相电路设置过压保护单元，各过压保护单元并联连接，且电路结构相同，在每个过压保护单元设置结构对应的上桥臂电路和下桥臂电路，上下桥臂电路均设置相应的缓冲电容，用于吸收过压；当过压超出缓冲电容的吸收能力时，还可通过电阻放电，增大过压的吸收能力；在外部直流电源的正负母线之间并联蓄能电容器，各缓冲电容吸收的电能量释放到蓄能电容器中，用于为逆变器提供输入电压，有效利用过压的电能量为逆变器工作，并钳制MOSFET器件的漏源电压在正常范围内，既能有效利用过压，又能有效消除过压。附图说明图1为本技术结构原理框图。具体实施方式以下结合实施例对本技术作进一步说明，但本技术并不局限于这些实施例。一种逆变器的过压保护装置，包括至少一个过压保护单元，各过压保护单元并联连接，且结构相同；过压保护单元包括两个MOSFET、四个电阻、两个电容以及四个二极管，分别为第一MOSFET、第二MOSFET、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一电容、第二电容、第一二极管、第二二极管、第三二极管以及第四二极管；第一MOSFET、第一电阻、第二电阻、第一电容、第一二极管、第二二极管组成上桥臂电路；在上桥臂电路中，第一电阻并联在第一MOSFET的漏极和源极之间，第一电容和第一二极管串联之后并联在第一MOSFET的漏极和源极之间，第一二极管的阳极经第二电阻与第二二极管的阴极相连，第二二极管的阳极接地，第一二极管的阴极与第一MOSFET的源极相连，第一MOSFET的源极与第二MOSFET的漏极相连，第一MOSFET的漏极接外部直流电源；第二MOSFET、第三电阻、第四电阻、第二电容、第三二极管和第四二极管组成下桥臂电路；在下桥臂电路中，第三电阻并联在第二MOSFET的漏极和源极之间，第三二极管和第二电容串联之后并联在第二MOSFET的漏极和源极之间，第二MOSFET的源极接地，第三二极管的阳极与第二MOSFET的漏极相连，第三二极管的阴极经第四电阻与第四二极管的阳极相连，第四二极管的阴极与第一MOSFET的漏极相连。本技术应用在电动叉车控制系统时，外部直流电源为+48V，逆变器包括A、B、C三相电路，为每相电路设置过压保护单元，各过压保护单元的电路结构完全相同，用于消除各相电路上的MOSFET器件产生的过压。A相的过压保护单元中，第一MOSFET为Q8、第二MOSFET为Q5、第一电阻为R1、第二电阻为R3、第三电阻为R2、第四电阻为R4、第一电容为C1、第二电容为C8、第一二极管为D2、第二二极管为D3、第三二极管为D4以及第四二极管为D1；Q8、R1、R3、C1、D2、D3组成上桥臂电路；在上桥臂电路中，R1并联在Q8的漏极和源极之间，C1和D2串联之后并联在Q8的漏极和源极之间，D2的阳极经R3与D3的阴极相连，D3的阳极接地GND，D2的阴极与Q8的源极相连，Q8的源极与Q5的漏极相连，Q8的本文档来自技高网...

【技术保护点】
逆变器的过压保护装置，其特征在于：包括至少一个过压保护单元，各过压保护单元并联连接，且结构相同；所述过压保护单元包括两个MOSFET、四个电阻、两个电容以及四个二极管，分别为第一MOSFET、第二MOSFET、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一电容、第二电容、第一二极管、第二二极管、第三二极管以及第四二极管；所述第一MOSFET、第一电阻、第二电阻、第一电容、第一二极管、第二二极管组成上桥臂电路；在上桥臂电路中，所述第一电阻并联在第一MOSFET的漏极和源极之间，所述第一电容和第一二极管串联之后并联在第一MOSFET的漏极和源极之间，所述第一二极管的阳极经第二电阻与第二二极管的阴极相连，所述第二二极管的阳极接地，所述第一二极管的阴极与第一MOSFET的源极相连，第一MOSFET的源极与第二MOSFET的漏极相连，第一MOSFET的漏极接外部直流电源；所述第二MOSFET、第三电阻、第四电阻、第二电容、第三二极管和第四二极管组成下桥臂电路；在下桥臂电路中，所述第三电阻并联在第二MOSFET的漏极和源极之间，所述第三二极管和第二电容串联之后并联在第二MOSFET的漏极和源极之间，所述第二MOSFET的源极接地，所述第三二极管的阳极与第二MOSFET的漏极相连，所述第三二极管的阴极经第四电阻与第四二极管的阳极相连，所述第四二极管的阴极与第一MOSFET的漏极相连。...

【技术特征摘要】
1.逆变器的过压保护装置，其特征在于：包括至少一个过压保护单元，各过压保护单元并联连接，且结构相同；所述过压保护单元包括两个MOSFET、四个电阻、两个电容以及四个二极管，分别为第一MOSFET、第二MOSFET、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一电容、第二电容、第一二极管、第二二极管、第三二极管以及第四二极管；所述第一MOSFET、第一电阻、第二电阻、第一电容、第一二极管、第二二极管组成上桥臂电路；在上桥臂电路中，所述第一电阻并联在第一MOSFET的漏极和源极之间，所述第一电容和第一二极管串联之后并联在第一MOSFET的漏极和源极之间，所述第一二极管的阳极经第二电阻与第二二极管的阴极相连，所述第二二极管的阳极接地，所述第一二极管的阴极与第一MOSFET的源极相连，第一MOSFET的源极与第二MOSFET的漏极相连，第一MOSFET的漏极接外部直流电源；所述第二MOSFET、第三电阻、第四电阻、第二电容、第三二极管和第四二极管组成下桥臂电路；在下桥臂电路中，所述第三电阻并联在第二MOSFET的漏极和源极之间，所述第三二极管和第二电容串联之后并联在第二MOSFET的漏极和源极之间，所述第二MOSFET的源极接地，所述第三二极管的阳极与第二MOSFET的漏极相连，所述第三二极管的阴极经第四电阻与第四二极管的阳极相连，所述第四二极管的阴极与第一MOSFET的漏...

【专利技术属性】
技术研发人员：张绍荣，张军迪，张国宁，郑伟，赖永健，陈思达，钟家汉，
申请(专利权)人：桂林航天工业学院，
类型：新型
国别省市：广西,45