[發(fā)明專利]逆變器及其過流保護(hù)方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310510280.6
• 申請日: 2013-10-25
• 公開（公告）號: CN104348345A
• 公開（公告）日: 2015-02-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐明;穆建國;王川云
• 申請（專利權(quán)）人: 南京博蘭得電子科技有限公司
• 主分類號: H02M1/32
• 分類號: H02M1/32
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是有關(guān)于一種電源轉(zhuǎn)換技術(shù)，且特別是有關(guān)于一種逆變器及其過流保護(hù)方法。

背景技術(shù)

在逆變器的設(shè)計中，為了保護(hù)整體電路運(yùn)作穩(wěn)定性，設(shè)計者通常會在逆變器中加入過流保護(hù)電路，以使大電流流經(jīng)逆變器的電路中時，啟動對應(yīng)的過流保護(hù)機(jī)制以保護(hù)整個電路不受損壞。

在現(xiàn)有技術(shù)中，過流保護(hù)電路一般會在逆變器的輸出側(cè)進(jìn)行電流取樣，藉以根據(jù)所取樣到的電流來判斷逆變器是否發(fā)生過流。但是由于逆變器的輸出一般含有直流成分，因此傳統(tǒng)的過流保護(hù)電路一般還必需使用霍爾傳感器（Hall?sensor）來做為電流取樣電路。然而，霍爾傳感器一般都有高延遲與高損耗的缺點，使得過流保護(hù)電路無法在逆變器發(fā)生過流時立即啟動過流保護(hù)機(jī)制。

此外，由于逆變器的輸出側(cè)通常還會與由電容和電感所組成的濾波電路相連。于此組態(tài)下，在逆變器接入純?nèi)菪载?fù)載的瞬間，會使得逆變器的交流輸出電壓產(chǎn)生嚴(yán)重的反向跌落，從而令逆變器產(chǎn)生較大的浪涌電流（surge?current），而在短時間內(nèi)（如數(shù)微秒）使流經(jīng)電感的電流大幅地上升（如數(shù)百安培）。上述傳統(tǒng)的過流保護(hù)電路并無法對此一情形有效地進(jìn)行過流保護(hù)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種逆變器及其過流保護(hù)方法，其可在逆變器發(fā)生過流時快速地啟動過流保護(hù)機(jī)制。

本發(fā)明的逆變器包括逆變電路、濾波電容以及過流保護(hù)電路。逆變電路用以將直流輸入電壓轉(zhuǎn)換為交流輸出電壓，以提供交流輸出電壓予負(fù)載。濾波電容并接于逆變電路與負(fù)載。過流保護(hù)電路耦接逆變電路與濾波電容，用以提供過流保護(hù)機(jī)制。其中，過流保護(hù)電路檢測濾波電容上的交流電流，并且依據(jù)交流電流決定是否啟動過流保護(hù)機(jī)制，以限制逆變電路的電源轉(zhuǎn)換運(yùn)作。

在本發(fā)明一實施例中，過流保護(hù)電路包括電流取樣單元、過流判斷單元以及限流單元。電流取樣單元耦接濾波電容。電流取樣單元用以取樣交流電流，并且對所取樣的交流電流進(jìn)行整流以產(chǎn)生取樣電流訊號。過流判斷單元耦接電流取樣單元。過流判斷單元用以依據(jù)取樣電流訊號產(chǎn)生過流判斷訊號，其中過流判斷訊號指示取樣電流訊號與參考值之間的相對關(guān)系。限流單元耦接逆變電路與過流判斷單元，用以依據(jù)過流判斷訊號而決定是否啟動過流保護(hù)機(jī)制。

在本發(fā)明一實施例中，當(dāng)取樣電流訊號大于等于參考值時，限流單元依據(jù)過流判斷訊號而啟動過流保護(hù)機(jī)制，以限制逆變電路的電源轉(zhuǎn)換運(yùn)作，以及當(dāng)取樣電流訊號小于參考值時，限流單元依據(jù)過流判斷訊號而不啟動過流保護(hù)機(jī)制，以使逆變電路正常工作。

在本發(fā)明一實施例中，電流取樣單元包括電流互感器以及整流器。電流互感器具有一次側(cè)繞組與二次側(cè)繞組，其中一次側(cè)繞組與濾波電容相互串接。整流器耦接電流互感器的二次側(cè)繞組，以根據(jù)二次側(cè)繞組上的訊號產(chǎn)生取樣電流訊號。

在本發(fā)明一實施例中，過流判斷單元包括比較器。比較器具有第一輸入端、第二輸入端以及輸出端。第一輸入端耦接整流器以接收取樣電流訊號，第二輸入端接收參考值，以及輸出端輸出過流判斷訊號。

在本發(fā)明一實施例中，限流單元包括驅(qū)動電路。驅(qū)動電路耦接逆變電路與比較器的輸出端，用以依據(jù)過流判斷訊號控制逆變電路的開關(guān)切換。

本發(fā)明的逆變器的過流保護(hù)方法包括以下步驟：檢測濾波電容上的交流電流，其中濾波電容并接于逆變電路與負(fù)載；以及依據(jù)交流電流決定是否啟動過流保護(hù)機(jī)制以限制逆變電器的電源轉(zhuǎn)換運(yùn)作。

在本發(fā)明一實施例中，檢測濾波電容上的交流電流的步驟包括：取樣交流電流；以及對所取樣的交流電流進(jìn)行整流以產(chǎn)生取樣電流訊號。

在本發(fā)明一實施例中，依據(jù)交流電流決定是否啟動過流保護(hù)機(jī)制以限制逆變電器的電源轉(zhuǎn)換運(yùn)作的步驟包括：比較取樣電流訊號與參考值；若取樣電流訊號大于等于參考值，啟動過流保護(hù)機(jī)制，以限制逆變器的電源轉(zhuǎn)換運(yùn)作；以及若取樣電流訊號小于參考值，不啟動過流保護(hù)機(jī)制，以使逆變器正常工作。

基于上述，本發(fā)明實施例提出一種逆變器及其過流保護(hù)方法。所述逆變器可藉由檢測濾波電容上的交流電流來做為決定是否啟動過流保護(hù)機(jī)制的依據(jù)，因此本發(fā)明實施例的逆變器可在發(fā)生過流時快速地進(jìn)行過流保護(hù)。更具體地說，由于濾波電容上的電流變化會超前于電壓變化，因此當(dāng)逆變器的交流輸出電壓發(fā)生瞬變時，逆變器即可反應(yīng)于濾波電容上的交流電流而提前啟動過流保護(hù)機(jī)制，使得逆變器不會因其本身硬件或軟件的延遲而造成過流保護(hù)機(jī)制無法適時地對逆變器進(jìn)行限流，進(jìn)而提高逆變器電源轉(zhuǎn)換運(yùn)作的穩(wěn)定性。

為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉實施例，并配合所附圖式作詳細(xì)說明如下。

附圖說明