电流调理方法及电路、电源转换电路和电气设备技术

本发明专利技术提出一种电流调理方法及电路、电源转换电路和电气设备，电流调理方法先将噪声和转换采样得到的电流信号合并存储并输出，将不同时序的、低能量的次要电压噪声和反映逆变器开关时序的、高能量的主要电流信号合成为单一的并由主要电流信号在时序和强度起主导作用、且可反映电流互感器原边电流大小的单调单值升压信号，同时，在输出电压上升至第二预设电压时进行施行放电以及稳压处理，使得输出电压在最多半个PWM周期内回位至恒定负值的单调单值降压信号，从而形成无噪声且与电流互感器原边电流大小成正比的、并与其同频、同相位的三角波电压信号，提高对逆变器的控制的可靠性，避免误触发和误保护，保证逆变器的安全和正常运行。运行。运行。

【技术实现步骤摘要】
电流调理方法及电路、电源转换电路和电气设备


[0001]本专利技术属于电流调理
，尤其涉及一种电流调理方法及电路、电源转换电路和电气设备。

技术介绍

[0002]电流互感器实现电流传感，实现完成电流采样、转换输出等工作，其中，可通过电流调理电路对电流互感器的副边电流经过变换、滤波和比例等调理获取所需的电压信号，电压信号可被用作控制逆变器的功率管的导通时间。
[0003]其中，电流互感器分为低频和高频两种，用于电量消耗测量的低频电流互感器的电流调理电路通常有二种。
[0004]第一种，在电流互感器的副边对传输的电流信号进行半波或全波整流后(或不整流)，分别并接一个滤波电容和一个电阻分压支路以实现电流至电压变换，最后通过分压电阻获得与原边电流信号成比例的、可用作耗电量或过流检测的电压信号；
[0005]第二种，采用运放等元器件组成的附加电路，对第一种电流调理电路中通过电阻分压而获得的电压信号的进一步处理，最终获得符合后续电路接口要求的、可用作耗电量或过流检测的模拟电压信号。
[0006]另外，用于峰值电流检测的高频电流互感器通常也采用类似上述低频电流互感器的副边电流调理电路来获得用以保护逆变器功率管正常工作的关断禁能电压信号。
[0007]但是，常规的电流调理电路在实际应用中仅适合于自身产生较低能量EMI干扰的低频和中低功率的逆变器，当逆变器的频率较高且输出功率较大时，因自身所引发的严重EMI干扰问题而使得最终获得的电流互感器的采样信号噪声较大，会导致逆变器被误保护，妨碍了其可靠的正常电能变换。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的在于提供一种电流调理方法，旨在解决传统的电流调理电路应用于高频逆变器时获取的采样信号噪声大，导致逆变器误保护，不能安全和正常运行的问题。
[0009]本专利技术实施例的第一方面提出了一种电流调理方法，应用于电流调理电路，所述电流调理电路通过电流互感器与逆变器连接，所述电流调理方法包括：
[0010]在初始状态时触发所述电流调理电路维持稳压模式，所述稳压模式为：所述电流调理电路触发关断自身的放电通道，并将输出电压稳压至第一预设电压，所述第一预设电压小于0V；
[0011]在所述逆变器的每一PWM周期内的开通时间点，触发所述电流调理电路切换为正向充电模式，所述正向充电模式为：通过所述电流互感器获取电压噪声信号和所述逆变器的开关电流信号并进行充电储能及升压输出；
[0012]在输出电压充电上升至第二预设电压时触发所述电流调理电路切换为放电模式，所述放电模式为：触发所述放电通道导通以进行实施放电工作，并在所述逆变器的每一PWM
周期内的关闭时间点后放电至0V，以及切换为反向充电并降压输出；
[0013]在下一PWM周期的开通时间点前触发所述输出电压降压至所述第一预设电压后，触发所述电流调理电路切换为稳压模式。
[0014]可选地，T1+T2+T3≤T0；
[0015]其中，T0为单个PWM周期时长，T1为单个PWM周期内正向充电时长，T2为单个PWM周期内放电时长，T3为单个PWM周期内反向充电时长。
[0016]本专利技术实施例的第二方面提出了一种电流调理电路，应用于电流互感器，逆变器、所述电流互感器和所述电流调理电路依次连接，所述电流调理电路包括依次连接的阻容电路和放电稳压电路；
[0017]所述阻容电路的输入端与电流互感器的副边绕组对应连接，所述放电稳压电路并联于所述阻容电路的输出端，并在初始状态时触发关断自身的放电通道，并将所述阻容电路的输出端稳压至第一预设电压，所述第一预设电压小于0V；
[0018]所述阻容电路，被配置为在所述逆变器的每一PWM周期内的开通时间点开始通过所述电流互感器获取电压噪声信号和所述逆变器的开关电流信号进行正向充电储能及升压输出；
[0019]所述放电稳压电路，被配置为在所述阻容电路的正向输出电压上升至第二预设电压时触发导通，以提供放电通道；
[0020]所述阻容电路，还被配置为在输出电压上升至第二预设电压后通过所述放电稳压电路放电，并在所述逆变器的每一PWM周期内的关闭时间点开始反向充电，并在所述逆变器的每一PWM周期内的关闭时间点后放电至0V，以及切换为反向充电并降压输出；
[0021]所述放电稳压电路，还被配置为在所述阻容电路的输出电压下降至所述第一预设电压时触发稳压，并将所述阻容电路的输出电压稳压至所述第一预设电压。
[0022]可选地，所述阻容电路包括电容和第一电阻；
[0023]所述电容的第一端与所述电流互感器的副边绕组的第一端连接，所述电容的第二端与所述第一电阻的第一端连接，所述第一电阻的第二端与所述电流互感器的副边绕组的第二端连接；
[0024]或者所述第一电阻的第一端与所述电流互感器的副边绕组的第一端连接，所述第一电阻的第二端与所述电容的第一端连接，所述电容的第二端与所述电流互感器的副边绕组的第二端连接。
[0025]可选地，所述放电稳压电路包括齐纳二极管和第二电阻；
[0026]所述齐纳二极管的阴极与所述电容的第一端连接，所述齐纳二极管的阳极与所述第二电阻的第一端连接，所述第二电阻的第二端和所述电容的第二端连接。
[0027]可选地，所述电流调理电路还包括：
[0028]与所述电流调理电路的信号输出端连接的电位提升电路，所述电位提升电路，被配置为将所述电流调理电路输出的电压信号正向拉升至预设电压阈值并输出，所述预设电压阈值范围为V3～V4，其中，V4大于V3，且V3≥0V。
[0029]可选地，所述电流调理电路还包括：
[0030]与所述电流调理电路的信号输出端连接的比例缩放电路，被配置为将所述电流调理电路输出的电压信号比例缩放输出。
[0031]本专利技术实施例的第三方面提出了一种电源转换电路，包括逆变器、电流互感器和如上所述的电流调理电路，所述逆变器、所述电流互感器和所述电流调理电路依次连接。
[0032]本专利技术实施例的第四方面提出了一种电气设备，包括如上所述的电源转换电路。
[0033]本专利技术实施例与现有技术相比存在的有益效果是：上述的电流调理方法先将噪声和转换采样得到的电流信号合并存储并输出，将不同时序的、低能量的次要电压噪声和反映逆变器开关时序的、高能量的主要电流信号合成为单一的并由主要电流信号在时序和强度起主导作用、且可反映电流互感器原边电流大小的单调单值升压信号，同时，在输出电压上升至第二预设电压时进行放电以及稳压处理，使得输出电压在最多半个PWM周期内回位至恒定负值的单调单值降压信号，从而形成无噪声且与电流互感器原边电流大小成正比的、并与其同频、同相位的三角波电压信号，提高对逆变器的控制可靠性，避免误触发和误保护，保证逆变器的安全和正常运行。
附图说明
[0034]图1为本专利技术实施例提供的电流调理电路的第一种模块示意图；
[0035]图2为本专利技术实施例提供的电流调理方法的流程示意图；...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电流调理方法，应用于电流调理电路，所述电流调理电路通过电流互感器与逆变器连接，其特征在于，所述电流调理方法包括：在初始状态时触发所述电流调理电路维持稳压模式，所述稳压模式为：所述电流调理电路触发关断自身的放电通道，并将输出电压稳压至第一预设电压，所述第一预设电压小于0V；在所述逆变器的每一PWM周期内的开通时间点，触发所述电流调理电路切换为正向充电模式，所述正向充电模式为：通过所述电流互感器获取电压噪声信号和所述逆变器的开关电流信号并进行充电储能及升压输出；在输出电压充电上升至第二预设电压时触发所述电流调理电路切换为放电模式，所述放电模式为：触发所述放电通道导通以进行实施放电工作，并在所述逆变器的每一PWM周期内的关闭时间点后放电至0V，以及切换为反向充电并降压输出；在下一PWM周期的开通时间点前触发所述输出电压降压至所述第一预设电压后，触发所述电流调理电路切换为稳压模式。2.如权利要求1所述的电流调理方法，其特征在于：T1+T2+T3≤T0；其中，T0为单个PWM周期时长，T1为单个PWM周期内正向充电时长，T2为单个PWM周期内放电时长，T3为单个PWM周期内反向充电时长。3.一种电流调理电路，应用于电流互感器，逆变器、所述电流互感器和所述电流调理电路依次连接，其特征在于，所述电流调理电路包括依次连接的阻容电路和放电稳压电路；所述阻容电路的输入端与电流互感器的副边绕组对应连接，所述放电稳压电路并联于所述阻容电路的输出端，并在初始状态时触发关断自身的放电通道，并将所述阻容电路的输出端稳压至第一预设电压，所述第一预设电压小于0V；所述阻容电路，被配置为在所述逆变器的每一PWM周期内的开通时间点开始通过所述电流互感器获取电压噪声信号和所述逆变器的开关电流信号进行正向充电储能及升压输出；所述放电稳压电路，被配置为在所述阻容电路的正向输出电压上升至第二预设电压时触发导通，以提供放电通道；所述阻容电路，还被配置为在输出电压上升至第二预设电压后通过所述放电稳压电路放电，并在所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑兵，
申请(专利权)人：深圳市爱达思技术有限公司，
类型：发明
国别省市：