逆变器的接地保护电路及逆变器电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种逆变器的接地保护电路及逆变器电路，该接地保护电路主要由第一光耦芯片、第二光耦芯片、第一输入限流电阻、第二输入限流电阻、第一输出限流电阻和第二输出限流电阻组成；利用光耦芯片的电气隔离特性及光耦芯片在接地情况和正常情况下的输出信号不同，可判断出是否出现了逆变器中间桥部分接地故障。该逆变器电路，应用了上述接地保护电路后，可在逆变器出现全桥逆变桥中间部分接地故障时，进行自行诊断、对IGBT模块的故障进行报警并保护停机，从而实现了逆变器的全桥逆变桥中间部分的接地检测并保护功能。

【技术实现步骤摘要】
逆变器的接地保护电路及逆变器电路
本技术涉及逆变器
，具体是涉及一种逆变器的接地保护电路及逆变器电路。
技术介绍
目前,高铁动车组上使用的逆变器，均是从DC110V逆变为AC220V。当逆变器的逆变桥(IGBT模块)部分出现接地时，并不影响逆变器本身的工作，但会使IGBT功率管逆变波形直接串入DC110V电源的地线，导致列车DC110电源上受到高频干扰。使一些逻辑控制器，对于DC110V电压的开关量会出现判断失误，并给出错误的信号，导致列车因为信号错误，出现运行故障。目前常用的接地保护电路无法对逆变器内部在出现逆变桥中间部分接地故障时进行检测。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本技术提出一种逆变器的接地保护电路及逆变器电路，实现了逆变器的全桥逆变桥中间部分的接地保护功能，使逆变器在出现全桥逆变桥中间部分接地故障时能自行诊断并保护停机，提高了列车运行的可靠性。本技术的技术方案是这样实现的：一种逆变器的接地保护电路，所述逆变器的逆变桥为全桥逆变桥，所述接地保护电路包括第一光耦芯片、第二光耦芯片、第一输入限流电阻、第二输入限流电阻、第一输出限流电阻、第二输出限流电阻，所述第一光耦芯片的A端串联所述第一输入限流电阻后与所述逆变器的直流输入的电压DC+相连接，所述第一光耦芯片的C端与接地线相连接，所述第一光耦芯片的VCC端和VE端与供电电压相连接，所述第一光耦芯片的VO端输出正线信号，所述第一输出限流电阻串联于所述供电电压与所述第一光耦芯片的VO端之间，所述第一光耦芯片的GND端接地；所述第二光耦芯片的C端串联所述第二输入限流电阻后与所述逆变器的直流输入的电压DC-相连接，所述第二光耦芯片的A端与接地线相连接，所述第二光耦芯片的VCC端和VE端与供电电压相连接，所述第二光耦芯片的VO端输出负线信号，所述第二输出限流电阻串联于所述供电电压与所述第二光耦芯片的VO端之间，所述第二光耦芯片的GND端接地。进一步的，所述第一输入限流电阻包括第一电阻和第二电阻，所述第二输入限流电阻包括第三电阻和第四电阻，所述第一输出限流电阻包括第五电阻，所述第二输出限流电阻包括第六电阻。一种逆变器电路，包括主回路、控制回路和接地保护电路，所述主回路包括用于对输入电压进行滤波的输入滤波电路、用于输入电压逆变的全桥逆变桥、用于逆变低压升压的工频变压器和用于对输出电压进行滤波的输出滤波电路；逆变器的直流输入与所述全桥逆变桥的直流端相连接，所述全桥逆变桥的交流端与所述工频变压器的低压侧相连接，所述工频变压器的高压侧与交流输出相连接，所述输入滤波电路连接于所述直流输入与所述全桥逆变桥的直流端之间，所述输出滤波电路连接于所述交流输出与所述工频变压器的高压侧之间；所述控制回路包括主控板，逆变器的直流输入与所述主控板相连接，所述接地保护电路的第一光耦芯片的VO端输出的正线信号与所述主控板相连接，所述接地保护电路的第二光耦芯片的VO端输出的负线信号与所述主控板相连接。进一步的，所述全桥逆变桥包括第一IGBT模块、第一吸收电容、第二IGBT模块和第二吸收电容，所述第一IGBT模块包括第一IGBT功率管和第三IGBT功率管，所述第二IGBT模块包括第二IGBT功率管和第四IGBT功率管，直流输入的电压DC+与第一IGBT功率管的集电极和第二IGBT功率管的集电极相连，直流输入的电压DC-与第三IGBT功率管的发射极和第四IGBT功率管的发射极相连，第一IGBT功率管的发射极与第三IGBT功率管的集电极相连，第二IGBT功率管的发射极与第四IGBT功率管的集电极相连，所述第一吸收电容并联于所述第一IGBT功率管的集电极与第三IGBT功率管的发射极之间，所述第二吸收电容并联于所述第二IGBT功率管的集电极与第四IGBT功率管的发射极之间。进一步的，所述主回路还包括直流母线电容、对直流母线电容进行充放电的输入预充电电路和用于对输出回路的电流与电压进行采样反馈的输出电压电流反馈电路，所述输入预充电电路连接于所述输入滤波电路与所述全桥逆变桥的直流端之间，所述输出电压电流反馈电路连接于所述交流输出与所述工频变压器的高压侧之间。进一步的，所述输入预充电电路包括充电电阻、第一充电接触器、第二充电接触器、电压传感器、放电电阻、放电接触器，所述直流母线电容、所述电压传感器和所述放电电阻均并联于直流输入的直流母线上，所述放电接触器与所述放电电阻串联，所述第二充电接触器与所述充电电阻串联后与所述第一充电接触器并联，然后共同串联于直流输入的直流母线上；所述输出电压电流反馈电路包括输出电流互感器和输出电压互感器，所述输出电流互感器及所述输出电压互感器设置于所述交流输出与所述工频变压器的高压侧之间，且所述输出电流互感器及所述输出电压互感器与所述主控板电连接。进一步的，所述控制回路还包括驱动板，所述主控板主要由单片机、电压电流检测电路、接触器控制与反馈电路组成，所述主控板通过所述驱动板对所述输入预充电电路和所述输出电压电流反馈电路进行控制，所述接地保护电路的第一光耦芯片的VO端输出的正线信号与所述主控板的单片机相连接，所述接地保护电路的第二光耦芯片的VO端输出的负线信号与所述主控板相连接。本技术的有益效果是：本技术提供一种逆变器的接地保护电路，该接地保护电路主要由第一光耦芯片、第二光耦芯片、第一输入限流电阻、第二输入限流电阻、第一输出限流电阻和第二输出限流电阻组成。利用光耦芯片的电气隔离特性及光耦芯片在接地情况和正常情况下的输出不同信号，可判断出是否出现了逆变器中间桥部分接地故障，从而实现接地保护功能。本技术还提出了一种逆变器电路，应用了上述接地保护电路后，可在逆变器出现全桥逆变桥中间部分接地故障时，进行自行诊断、对IGBT模块的故障进行报警并保护停机，从而实现了逆变器的全桥逆变桥中间部分的接地检测并保护功能。较佳的，通过在输入直流母线上设置直流母线电容及输入预充电电路，实现了对直流母线电容进行充放电控制的功能，通过电压传感器，测量输入电压值，并通过在输出回路设置输出电流互感器与输出电压互感器进行输出电流和输出电压反馈采样，形成闭环控制，实现了稳压及输出过流、短路的保护。主控板通过驱动板对接触器KM1、KM2、KM3的投切进行控制，实现了输入欠压、过压的保护。附图说明图1为本技术逆变器的接地保护电路结构示意图；图2为本技术逆变器电路结构示意图。具体实施方式为了能够更清楚地理解本技术的
技术实现思路
，特举以下实施例详细说明，其目的仅在于更好理解本技术的内容而非限制本技术的保护范围。如图1所示，一种逆变器的接地保护电路，所述逆变器的逆变桥为全桥逆变桥，所述接地保护电路包括第一光耦芯片G1、第二光耦芯片G2、第一输入限流电阻、第二输入限流电阻、第一输出限流电阻、第二输出限流电阻，所述第一光耦芯片的A端串联所述第一输入限流电阻后与所述逆变器的直流输入的电压DC+相连接，所述第一光耦芯片的C端与接地线相连接，所述第一光耦芯片的VCC端和VE端与供电电压相连接，所述第一光耦芯片的VO端输出正线信号，所述第一输出限流电阻串联于所述供电电压与所述第一光耦芯片的VO端之间，所述第一光耦芯片的GND端接地；所述第二光耦芯片的C端串联所述第二输入限流电阻本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种逆变器的接地保护电路，其特征在于：所述逆变器的逆变桥为全桥逆变桥，所述接地保护电路包括第一光耦芯片、第二光耦芯片、第一输入限流电阻、第二输入限流电阻、第一输出限流电阻、第二输出限流电阻，所述第一光耦芯片的A端串联所述第一输入限流电阻后与所述逆变器的直流输入的电压DC+相连接，所述第一光耦芯片的C端与接地线相连接，所述第一光耦芯片的VCC端和VE端与供电电压相连接，所述第一光耦芯片的VO端输出正线信号，所述第一输出限流电阻串联于所述供电电压与所述第一光耦芯片的VO端之间，所述第一光耦芯片的GND端接地；所述第二光耦芯片的C端串联所述第二输入限流电阻后与所述逆变器的直流输入的电压DC‑相连接，所述第二光耦芯片的A端与接地线相连接，所述第二光耦芯片的VCC端和VE端与供电电压相连接，所述第二光耦芯片的VO端输出负线信号，所述第二输出限流电阻串联于所述供电电压与所述第二光耦芯片的VO端之间，所述第二光耦芯片的GND端接地。

【技术特征摘要】
1.一种逆变器的接地保护电路，其特征在于：所述逆变器的逆变桥为全桥逆变桥，所述接地保护电路包括第一光耦芯片、第二光耦芯片、第一输入限流电阻、第二输入限流电阻、第一输出限流电阻、第二输出限流电阻，所述第一光耦芯片的A端串联所述第一输入限流电阻后与所述逆变器的直流输入的电压DC+相连接，所述第一光耦芯片的C端与接地线相连接，所述第一光耦芯片的VCC端和VE端与供电电压相连接，所述第一光耦芯片的VO端输出正线信号，所述第一输出限流电阻串联于所述供电电压与所述第一光耦芯片的VO端之间，所述第一光耦芯片的GND端接地；所述第二光耦芯片的C端串联所述第二输入限流电阻后与所述逆变器的直流输入的电压DC-相连接，所述第二光耦芯片的A端与接地线相连接，所述第二光耦芯片的VCC端和VE端与供电电压相连接，所述第二光耦芯片的VO端输出负线信号，所述第二输出限流电阻串联于所述供电电压与所述第二光耦芯片的VO端之间，所述第二光耦芯片的GND端接地。2.根据权利要求1所述的逆变器的接地保护电路，其特征在于，所述第一输入限流电阻包括第一电阻和第二电阻，所述第二输入限流电阻包括第三电阻和第四电阻，所述第一输出限流电阻包括第五电阻，所述第二输出限流电阻包括第六电阻。3.一种逆变器电路，其特征在于：包括主回路、控制回路和权利要求1或2所述的接地保护电路，所述主回路包括用于对输入电压进行滤波的输入滤波电路、用于输入电压逆变的全桥逆变桥、用于逆变低压升压的工频变压器和用于对输出电压进行滤波的输出滤波电路；逆变器的直流输入与所述全桥逆变桥的直流端相连接，所述全桥逆变桥的交流端与所述工频变压器的低压侧相连接，所述工频变压器的高压侧与交流输出相连接，所述输入滤波电路连接于所述直流输入与所述全桥逆变桥的直流端之间，所述输出滤波电路连接于所述交流输出与所述工频变压器的高压侧之间；所述控制回路包括主控板，逆变器的直流输入与所述主控板相连接，所述接地保护电路的第一光耦芯片的VO端输出的正线信号与所述主控板相连接，所述接地保护电路的第二光耦芯片的VO端输出的负线信号与所述主控板相连接。4.根据权利要求3所述的逆变器电路，其特征在于，所述全桥逆变桥包括第一IGBT模块、第一吸收电容、第二IG...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪振海，范跃坤，张陈，潘贻丰，刘海洋，李彦冬，
申请(专利权)人：苏州市万松电气有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32