[發明專利]一種功率單元的電壓采樣及保護電路

有效

• 申請號: 201910101404.2
• 申請日: 2019-01-31
• 公開（公告）號: CN109861175B
• 公開（公告）日: 2020-08-04
• 發明（設計）人: 鄒縉;毛康宇;吳德朝;王怡華;李國俊;張立新
• 申請（專利權）人: 大禹電氣科技股份有限公司
• 主分類號: H02H7/10
• 分類號: H02H7/10;H02H3/20;H02H3/24;H03F3/45;H03F3/68;H03K19/00;H03K19/003
• 代理公司: 武漢智權專利代理事務所(特殊普通合伙) 42225
• 代理人: 張凱

1.一種功率單元的電壓采樣及保護電路，其特征在于，包括：

采樣調理電路，其與所述功率單元的三相交流電相連，用于對三相交流電進行放大處理；

正向整流電路，其與所述采樣調理電路的輸出端相連，用于將所述采樣調理電路輸出的電壓進行正向整流處理；

電壓基準電路，其用于產生兩個不同的電壓值，將其分別作為過壓比較基準電壓和欠壓比較基準電壓；

保護電路，其與所述正向整流電路、所述電壓基準電路均相連，用于將所述正向整流電路輸出的電壓分別與過壓比較基準電壓和欠壓比較基準電壓進行比較，輸出過壓保護信號或欠壓保護信號；

處理器，其與所述采樣調理電路和保護電路均相連，用于根據所述保護電路輸出的過壓保護信號或欠壓保護信號、以及所述采樣調理電路輸出的電壓值對功率單元進行保護；

所述正向整流電路包括運算放大器U3、運算放大器U4、電阻R6、電阻R7、電阻R8、電阻R9、電阻R10、電阻R11、二極管D5、二極管D6、二極管D7、二極管D8，

所述電阻R6一端連接所述采樣調理電路的輸出端，另一端連接所述運算放大器U3的正向輸入端，所述二極管D5的陽極與所述運算放大器U3的反向輸入端相連，所述二極管D5的陰極與所述運算放大器U3的輸出端相連，所述二極管D6的陽極與所述運算放大器U3的輸出端相連，所述二極管D6的陰極與所述電阻R8的一端相連，所述電阻R8的另一端與所述保護電路的輸入端相連，所述電阻R7一端與所述運算放大器U3的反向輸入端相連，另一端連接在所述二極管D6的陰極和所述電阻R8之間；

所述電阻R9一端連接所述采樣調理電路的輸出端，另一端連接所述運算放大器U4的正向輸入端，所述二極管D7的陽極與所述運算放大器U4的反向輸入端相連，所述二極管D7的陰極與所述運算放大器U4的輸出端相連，所述二極管D8的陽極與所述運算放大器U4的輸出端相連，所述二極管D8的陰極與所述電阻R11的一端相連，所述電阻R11的另一端與所述保護電路的輸入端相連，所述電阻R10一端與所述運算放大器U4的反向輸入端相連，另一端連接在所述二極管D8的陰極和所述電阻R11之間。

2.如權利要求1所述的功率單元的電壓采樣及保護電路，其特征在于，所述采樣調理電路包括：

第一級差分放大電路，其與所述功率單元的三相交流電相連；

第二級跟隨電路，其與所述第一級差分放大電路的輸出端相連，并與所述正向整流電路的輸入端相連；

電壓偏置電路，其與所述第一級差分放大電路的輸出端相連，并與所述處理器相連。

3.如權利要求2所述的功率單元的電壓采樣及保護電路，其特征在于：

所述第一級差分放大電路包括運算放大器U1、電阻R1、電阻R2、電阻R3、反饋電阻Rf1、電容C1、電容C2和電阻R4，所述功率單元三相交流電的其中一相電壓經過電阻R1后與所述運算放大器U1的正向輸入端相連，所述功率單元三相交流電的另一相電壓經過電阻R2后與所述運算放大器U1的反向輸入端相連，所述電阻R3和電容C1并聯后一端連接所述運算放大器U1的正向輸入端，另一端接地，所述反饋電阻Rf1和電容C2并聯后一端連接所述運算放大器U1的反向輸入端，另一端連接所述運算放大器U1的輸出端，所述運算放大器U1的輸出端經過電阻R4后與第二級跟隨電路的輸入端相連。

4.如權利要求2所述的功率單元的電壓采樣及保護電路，其特征在于：

所述第二級跟隨電路包括運算放大器U2、電阻R5，所述運算放大器U2的正向輸入端與所述第一級差分放大電路的輸出端相連，所述運算放大器U2的反向輸入端和輸出端相連，所述電阻R5一端連接所述運算放大器U2的輸出端，另一端連接所述正向整流電路的輸入端。

5.如權利要求2所述的功率單元的電壓采樣及保護電路，其特征在于：

所述電壓偏置電路包括電阻R29、運算放大器U10、電阻R30，所述電阻R29一端連接一偏置電壓，另一端連接所述運算放大器U10的正向輸入端，且所述運算放大器U10的正向輸入端與所述第一級差分放大電路的輸出端相連，所述運算放大器U10的反向輸入端和輸出端相連，所述電阻R30一端連接所述運算放大器U10的輸出端，另一端連接所述處理器。