船用交流智能配电模块断态输出电压钳位电路及控制方法技术

本发明专利技术涉及一种船用交流智能配电模块断态输出电压钳位电路及控制方法，上位机输出主电路通断控制信号到数字控制电路，转换两路控制信号，一路为u

【技术实现步骤摘要】
船用交流智能配电模块断态输出电压钳位电路及控制方法


[0001]本专利技术涉及一种电力电子技术，特别涉及一种船用交流智能配电模块断态输出电压钳位电路及控制方法。

技术介绍

[0002]随着电力电子技术与控制技术的发展，船用配电系统的总体架构也向着集中式、模块化方向转变，从而形成集中式配电系统。为将集中式配电系统公共电源安全可靠地分配至后端负载，通常采用智能配电模块作为公共电源与负载之间的接口。
[0003]智能配电模块是一种基于半导体器件的配电装置。在单相交流配电系统中，当交流智能配电模块处于关断状态时，由于半导体功率器件存在漏电流，其输出电压往往大于人体安全电压，因此，需要将该断态输出电压抑制在人体安全电压以下，保证操作人员的人身安全。

技术实现思路

[0004]针对上述问题，提出了一种船用交流智能配电模块断态输出电压钳位电路及控制方法，将单相交流配电模块的断态输出电压抑制在人体安全电压以下。
[0005]本专利技术的技术方案为：一种船用交流智能配电模块断态输出电压钳位电路，包括锁存电路、低通滤波电路、固态继电器和大功率电阻；锁存电路输入接与主电路通断控制信号u
cmd
互锁的控制信号u
relay
，锁存电路输出接R1C1低通滤波电路，固态继电器U1输入端并联在R1C1低通滤波电路的电容C1两端，固态继电器输出串联大功率电阻R2后并接至负载两端，负载两端同时接功率电路输出的220VAC的L、N端。
[0006]优选的，所述主电路通断控制信号u
cmd
和控制信号u
relay
均由数字控制电路输出，数字控制电路输入上位机输出的主电路通断控制信号。
[0007]优选的，所述大功率电阻R2为主电路关断漏电流I
leak
流通旁路，主电路断态钳位电压为I
leak
×
R2。
[0008]一种船用交流智能配电模块断态输出电压钳位电路控制方法，上位机输出主电路通断控制信号到数字控制电路，转换两路控制信号，一路为u
cmd
到交流智能配电模块控制及驱动电路，另一路为u
relay
到钳位电路，对处于关断状态的交流智能配电模块功率电路输出电压进行钳位；
[0009]u
relay
信号与u
cmd
信号互锁，即u
relay
信号为高电平时，u
cmd
信号为低电平，u
relay
信号为低电平时，u
cmd
信号为高电平；
[0010]u
cmd
信号为低电平时，交流智能配电模块主电路关断，此时u
relay
信号转为高电平，控制钳位电路中固态继电器U1开通，将固态继电器U1输出端的大功率电阻R2并接在交流智能配电模块的功率电路输出端，为交流智能配电模块漏电流提供流通旁路，将交流智能配电模块断态输出电压有效值钳位在I
leak
×
R2，I
leak
为交流智能配电模块漏电流；
[0011]上位机下发指令，u
cmd
信号转为高电平，控制交流智能配电模块主电路开通，此时
u
relay
信号转为低电平，控制固态继电器U1关断，将大功率电阻R2从交流智能配电模块的输出端断开，从而使交流智能配电模块的输出功率全部提供给负载。
[0012]本专利技术的有益效果在于：本专利技术船用交流智能配电模块断态输出电压钳位电路及控制方法，可以为单相交流智能配电模块断态漏电流提供流通旁路，将模块断态输出电压钳位在人体安全电压以下，极大提高了模块的安全性能；硬件电路简单可靠，易于实现。
附图说明
[0013]图1为本专利技术船用交流智能配电模块断态输出电压钳位电路组成及原理图；
[0014]图2为本专利技术控制信号工作时序图图。
具体实施方式
[0015]下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明。本实施例以本专利技术技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围不限于下述的实施例。
[0016]图1所示为本专利技术提出的交流智能配电模块断态输出电压钳位电路组成及原理图。u
cmd
为主电路通断控制信号，当u
cmd
为高电平时，交流智能配电模块主电路开通，当u
cmd
为低电平时，交流智能配电模块主电路关断。
[0017]上位机输出主电路开通或关断控制信号到数字控制电路，转换两路控制信号，一路为u
cmd
到交流智能配电模块控制及驱动电路，另一路为u
relay
到本专利技术钳位电路，对处于关断状态的交流智能配电模块功率电路输出电压进行钳位。钳位电路包括锁存电路、低通滤波电路、固态继电器和大功率电阻，锁存电路输入接数字控制电路输出控制信号u
relay
，锁存电路输出接R1C1低通滤波电路，固态继电器U1输入端并联在R1C1低通滤波电路的电容C1两端，固态继电器输出串联大功率电阻R2后并接至负载两端，负载两端同时接功率电路输出的220VAC的L、N端。
[0018]图2所示为控制信号工作时序图。u
relay
信号与u
cmd
信号互锁。t0时刻，u
cmd
信号为低电平，交流智能配电模块主电路关断，此时u
relay
信号转为高电平，控制固态继电器U1开通，将大功率贴片电阻R2并接在交流智能配电模块的功率电路输出端，为漏电流提供流通旁路，将交流智能配电模块断态输出电压有效值钳位在I
leak
×
R2，I
leak
为交流智能配电模块漏电流；t1时刻，上位机下发指令，u
cmd
信号转为高电平，控制交流智能配电模块主电路开通，同时u
relay
信号转为低电平，控制固态继电器U1关断，将大功率贴片电阻R2从交流智能配电模块的输出端断开，从而使交流智能配电模块的输出功率全部提供给负载；t2时刻，上位机下发指令，u
cmd
信号转为低电平，控制模块主电路关断，同时u
relay
信号转为高电平，控制固态继电器U1开通，将大功率贴片电阻R2并接在模块的输出端，再次将交流智能配电模块断态输出电压有效值钳位在I
leak
×
R2。
[0019]船用配电模块的漏电流≤2mA，考虑船用设备所处环境，安全电压设定为12V，因此R2应＜6kΩ，通过选取R2的阻值，可以方便地将模块断态输出电压有效值钳位在人体安全电压以下，从而提高模块的安全性能。
[0020]以上所述实施例仅表达了本专利技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对专利技术专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种船用交流智能配电模块断态输出电压钳位电路，其特征在于，包括锁存电路、低通滤波电路、固态继电器和大功率电阻；锁存电路输入接与主电路通断控制信号u
cmd
互锁的控制信号u
relay
，锁存电路输出接R1C1低通滤波电路，固态继电器U1输入端并联在R1C1低通滤波电路的电容C1两端，固态继电器输出串联大功率电阻R2后并接至负载两端，负载两端同时接功率电路输出的220VAC的L、N端。2.根据权利要求1所述的船用交流智能配电模块断态输出电压钳位电路，其特征在于，所述主电路通断控制信号u
cmd
和控制信号u
relay
均由数字控制电路输出，数字控制电路输入上位机输出的主电路通断控制信号。3.根据权利要求2所述的船用交流智能配电模块断态输出电压钳位电路，其特征在于，所述大功率电阻R2为主电路关断漏电流I
leak
流通旁路，主电路断态钳位电压为I
leak
×
R2。4.一种船用交流智能配电模块断态输出电压钳位电路控制方法，其特征在于，上位机输出主电路通断控制信号到数字控制电路，转换两路控制信号，一路为u
cmd
到交流智能配电模块控制及驱动电路，另一路为u

【专利技术属性】
技术研发人员：杨祯，章建峰，温致洋，董九洋，陈忠言，
申请(专利权)人：中国船舶集团有限公司第七〇四研究所，
类型：发明
国别省市：