[發(fā)明專利]一種功率單元的電壓采樣及保護(hù)電路

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910101404.2
• 申請日: 2019-01-31
• 公開（公告）號: CN109861175B
• 公開（公告）日: 2020-08-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄒縉;毛康宇;吳德朝;王怡華;李國俊;張立新
• 申請（專利權(quán)）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(quán)專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42225
• 代理人: 張凱

本發(fā)明公開了一種功率單元的電壓采樣及保護(hù)電路，涉及電力電子領(lǐng)域，包括采樣調(diào)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(jìn)行放大處理；正向整流電路，其與所述采樣調(diào)理電路的輸出端相連，用于將所述采樣調(diào)理電路輸出的電壓進(jìn)行正向整流處理；電壓基準(zhǔn)電路，其用于產(chǎn)生兩個(gè)不同的電壓值，將其分別作為過壓比較基準(zhǔn)電壓和欠壓比較基準(zhǔn)電壓；保護(hù)電路，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(zhǔn)電壓和欠壓比較基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，輸出過壓保護(hù)信號或欠壓保護(hù)信號；處理器，用于對功率單元進(jìn)行保護(hù)。本發(fā)明提供的功率單元的電壓采樣及保護(hù)電路，電路結(jié)構(gòu)簡單，成本較低，可靠性好。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力電子技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種功率單元的電壓采樣及保護(hù)電路。

背景技術(shù)

近年來的工業(yè)快速發(fā)展為社會(huì)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步做出了很大的貢獻(xiàn)，但同時(shí)也為節(jié)能降耗等提出了更高的要求，高壓變頻器就是能在各工業(yè)企業(yè)中發(fā)揮節(jié)能降耗作用的重要設(shè)備。

目前的高壓變頻器很多都采用單元級聯(lián)型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，單臺(tái)高壓變頻器需要由15個(gè)或24個(gè)或更多的功率單元模塊級聯(lián)而成。因此，要實(shí)現(xiàn)整個(gè)高壓變頻器系統(tǒng)的精確控制，除了需要實(shí)現(xiàn)整機(jī)各開關(guān)量和模擬量的精準(zhǔn)檢測，還要實(shí)現(xiàn)對單個(gè)功率單元模塊的各輸入輸出參數(shù)的精準(zhǔn)檢測。

常規(guī)地，對功率單元模塊的交流輸入電壓的采樣檢測可以使用PT采樣等方式，但是由于功率單元模塊數(shù)量眾多，這樣會(huì)造成整體的成本相對較高；同時(shí)功率單元的結(jié)構(gòu)空間有限，不適合體積相對較大的PT的安裝使用。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種功率單元的電壓采樣及保護(hù)電路，電路結(jié)構(gòu)簡單，成本較低，可靠性好。

為達(dá)到以上目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：

一種功率單元的電壓采樣及保護(hù)電路，包括：

采樣調(diào)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(jìn)行放大處理；

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

電壓基準(zhǔn)電路，其用于產(chǎn)生兩個(gè)不同的電壓值，將其分別作為過壓比較基準(zhǔn)電壓和欠壓比較基準(zhǔn)電壓；

保護(hù)電路，其與所述正向整流電路、所述電壓基準(zhǔn)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(zhǔn)電壓和欠壓比較基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，輸出過壓保護(hù)信號或欠壓保護(hù)信號；

處理器，其與所述采樣調(diào)理電路和保護(hù)電路均相連，用于根據(jù)所述保護(hù)電路輸出的過壓保護(hù)信號或欠壓保護(hù)信號、以及所述采樣調(diào)理電路輸出的電壓值對功率單元進(jìn)行保護(hù)。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述采樣調(diào)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。

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述第一級差分放大電路包括運(yùn)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(jīng)過電阻R1后與所述運(yùn)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(jīng)過電阻R2后與所述運(yùn)算放大器U1的反向輸入端相連，所述電阻R3和電容C1并聯(lián)后一端連接所述運(yùn)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(lián)后一端連接所述運(yùn)算放大器U1的反向輸入端，另一端連接所述運(yùn)算放大器U1的輸出端，所述運(yùn)算放大器U1的輸出端經(jīng)過電阻R4后與第二級跟隨電路的輸入端相連。