一种三相整流器的过流保护电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种三相整流器的过流保护电路，属于电力电子的技术领域。
【背景技术】
[0002]目前，VIENNA整流拓扑最早被用于提高通信电源的功率密度，是经过从传统的能量单向流动的两电平、三电平整流拓扑演变而来，与传统的具有功率因数校正功能的整流拓扑相比，VIENNA系列拓扑具有以下优点:相对简单的功率与控制电路；具有良好的输入电流谐波和输出电压纹波性能；功率开关管与二极管都承受较低的电压应力，尤其是针对三相三制的拓扑结构，这种结构整流器的输入线没有中线，系统中的三次谐波自然抵消，克服了三次谐波含量高的棘手问题。为了充分发挥VIENNA整流器的优势，使其正常稳定的运行，如何快速有效的避免VIENNA因过流发生故障就显得尤为重要。
[0003]对单相电路设计相应的保护电路是非常容易的，但是，现在还没有一张适合上述三相三线制拓扑结构的保护电路，因此，目前亟待设计出一种结构简单适用于三相整流器的过流保护电路。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出了一种三相整流器的过流保护电路，提出了一种可以适用于三相整流器的过流保护电路。
[0005]本发明是通过如下方案予以实现的:
[0006]—种三相整流器的过流保护电路，其该电路包括三相整流桥、正向比较器和负向比较器；三相整流桥的输入用于连接三相电流输入，三相整流桥的正极输出连接正向比较器，三相整流桥的负极输出连接负向比较器；其中，正向比较器反相输入端和三相整流桥的正极输出相连，负向比较器的正相输入端和三相整流桥的负极输出相连；正向比较器的同相输入端和负向比较器的反相输入端分别连接至各自参考电压，所述的两个比较器的输出端用于输出过流保护信号。
[0007]进一步的，该过流保护电路还包括反向加法器U1C;所述三相电流的输入中的第一相输入端和第二相输入端分别连接至三相整流桥其中的两相输入上，该第一相输入端和第二相输入端还通过反向加法器U1C连接至三相整流桥的第三相输入上。
[0008]进一步的，第一相输入端以及第二相输入端和三相整流桥的输入之间还分别接有跟随器U1A和U1B，其中，跟随器U1A和U1B的同相输入端分别和三相电流的输入中的第一相输入端和第二相输入端相连，跟随器U1A和U1B的反相输入端均与反向加法器U1C的反相输入端相连，U1C的同相输入端接地。
[0009]进一步的，与正向比较器连接的参考电压由一个正向串联分压电路形成:该串联分压电路包括电源和串联电阻R9、R10，正向比较器的同相输入端连接在串联电阻R9和R10之间。
[0010]进一步的，与负向比较器连接的参考电压由一个负向串联分压电路形成:该负向串联分压电路包括电源和串联电阻R13和R15，负向比较器的反相输入端连接在电阻R13和R15之间。
[0011 ] 进一步的，三相整流桥的正极输出通过串联的电阻R7和R8后接地，正向比较器的反相输入端接在R7和R8之间。
[0012]进一步的，三相整流桥的负极输出通过电阻R16连接负向比较器的同相输入端。
[0013]进一步的，所述的正向比较器和负向比较器的输出端短接连接上拉电阻R11
[0014]本发明和现有技术相比的有益效果是:
[0015]本发明提出了一种三相整流器的过流保护电路，将三相电流经过整流后，分别三相整流桥的正极输出端输出正向最大电流，负极输出端输出负向最大电流，正极输出端和负极输出端分别连接有比较器，将正向最大电流和负向最大电流分别和设置的参考电压进行比较，最终输出过流保护信号。本发明充分考虑到三相整流器需要分别输出三相正向电流和负向电流，对正向电流和负向电流都要计算过流保护值。因此，本发明针对三相整流器的特点设计了一种适用于三相整流器的过流保护电路。
[0016]本发明还简化了整流器的过流保护电路，基于三相三线系统中三相电流之向量和等于零的思路，只要通过选取三相电流中的任意两相，通过反向加法器即可获取第三相电流。本发明仅以两个信号作为整流器过流判断的依据，使设计的电路结构更为简单，工作效率更高。
【附图说明】
[0017]图1是二相二线制拓扑原理图；
[0018]图2是本发明实施例中整流器过流保护电路的结构图。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细的说明。
[0020]一种三相整流器的过流保护电路的实施例
[0021]该过流保护电路主要包括跟随器U1A和U1B、反向加法器U1C、三相整流桥、正向比较器U10A和负向比较器U1B。三相整流桥的输入用于接入三相电流，三相整流桥的正极输出连接正向比较器U10A的反相输入端，三相整流桥负极输出连接负向比较器U10B的正相输入端。U10A的正相输入端分别以及U10B的反相输入端分别和各自的参考电压相连，U10A和U10B的输出端相互短接至上拉电阻R11，输出过流保护信号。
[0022]其中，三相整流桥的正极输出串联有电阻R7和R8后接地，正向比较器的反相输入接至R7和R8之间。与正向比较器连接的参考电压由一个正向串联分压电路形成:该串联分压电路包括电源和串联电阻R9、R10，正向比较器的同相输入端连接在串联电阻R9和R10之间。三相整流桥的负极输出通过电阻R16和负向比较器的同相输入端相连。与负向比较器连接的参考电压由一个负向串联分压电路形成:该负向串联分压电路包括电源和串联电阻R13和R15，负向比较器的反相输入端连接在电阻R13和R15之间。
[0023]在整流电流的输入处设计有跟随器U1A和U1B、反向加法器U1C。其中，U1A和U1B的同相输入端分别和三相电流输入端中的任意两相输入端相连；U1A和U1B的反相输入端分别通过电阻R4和R5连接至反向加法器U1C的反相输入端；U1C的同相输入端通过电阻R3接地。U1A、U1B和U1C的输入端分别连至三相整流桥输入。
[0024]三相电流的任意两相电流信号分别通过三相电流输入端传输给跟随器U1A和U1B。根据三相三线系统中三相电流之向量和等于零的原理，通过反向运算加法器U1C即可算出另一相电流信号值的大小；三相电流信号分别经过U1A、U1B和U1C后转化为三相电压信号传输给三相整流电路。经整流分别在整流电路的正极输出形成最大正向电流，在负极输出形成最大负向电流。最大正向电流经过正向比较器和设置的参考电压进行比较，通过正向比较器的输出端输出正向过流保护信号。同理，最大负向电流经过负向比较器和设置的参考电压进行比较，通过负向比较器的输出端输出负向过流保护信号。由于短接可以输出正向和负向最大电流的过流保护值。作为其他实施方式，也可以在两个比较器可以分别输入不通过短接，分别输出各自的过流保护值。
[0025]上述实施例中在基于三相三线系统中三相电流之向量和等于零的思路，在整流输入处分别设置了两个跟随器和一个反向加法器，只要通过选取三相电流中的任意两相，通过反向加法器即可获取第三相电流，作为其他实施方式，也可以利用跟随器和反向加法器，直接将三相电流的输入电路连到三相整流桥的输入处。
[0026]在本发明给出的思路下，采用对本领域技术人员而言容易想到的方式对上述实施例中的技术手段进行变换、替换、修改，并且起到的作用与本发明中的相应技术手段基本相同、实现的发明目的也基本相同，这样形成的技术方案是对上述实施例进行微调形成的，这种技术方案仍落入本发明的保护范围内。
【主权项】
1.一种三相整流器的过流保护电路，其特征在于，该电路包括三相整流桥、正向比较器和负向比较器；三相整流桥的输入用于连接三相电流输入，三相整流桥的正极输出连接正向比较器，三相整流桥的负极输出连接负向比较器；其中，正向比较器反相输入端和三相整流桥的正极输出相连，负向比较器的正相输入端和三相整流桥的负极输出相连；正向比较器的同相输入端和负向比较器的反相输入端分别连接至各自参考电压，所述的两个比较器的输出端用于输出过流保护信号。2.根据权利要求1所述的一种三相整流器的过流保护电路，其特征在于，该过流保护电路还包括反向加法器U1C ;所述三相电流的输入中的第一相输入端和第二相输入端分别连接至三相整流桥其中的两相输入上，该第一相输入端和第二相输入端还通过反向加法器U1C连接至三相整流桥的第三相输入上。3.根据权利要求1所述的一种三相整流器的过流保护电路，其特征在于，第一相输入端以及第二相输入端和三相整流桥的输入之间还分别接有跟随器U1A和U1B，其中，跟随器U1A和U1B的同相输入端分别和三相电流的输入中的第一相输入端和第二相输入端相连，跟随器U1A和U1B的反相输入端均与反向加法器U1C的反相输入端相连，U1C的同相输入端接地。4.根据权利要求1所述的一种三相整流器的过流保护电路，其特征在于，与正向比较器连接的参考电压由一个正向串联分压电路形成:该串联分压电路包括电源和串联电阻R9、R10，正向比较器的同相输入端连接在串联电阻R9和R10之间。5.根据权利要求1所述的一种三相整流器的过流保护电路，其特征在于，与负向比较器连接的参考电压由一个负向串联分压电路形成:该负向串联分压电路包括电源和串联电阻R13和R15，负向比较器的反相输入端连接在电阻R13和R15之间。6.根据权利要求1所述的一种三相整流器的过流保护电路，其特征在于，三相整流桥的正极输出通过串联的电阻R7和R8后接地，正向比较器的反相输入端接在R7和R8之间。7.根据权利要求1所述的一种三相整流器的过流保护电路，其特征在于，三相整流桥的负极输出通过电阻R16连接负向比较器的同相输入端。8.根据权利要求1-7任一项所述一种三相整流器的过流保护电路，其特征在于，所述的正向比较器和负向比较器的输出端短接连接上拉电阻R11。
【专利摘要】本发明涉及一种三相整流器的过流保护电路，该电路包括三相整流桥、正向比较器和负向比较器；三相整流桥的输入用于连接三相电流输入，三相整流桥的正极输出连接正向比较器，三相整流桥的负极输出连接负向比较器；其中，正向比较器反相输入端和三相整流桥的正极输出相连，负向比较器的正相输入端和三相整流桥的负极输出相连；正向比较器的同相输入端和负向比较器的反相输入端分别连接至各自参考电压，所述的两个比较器的输出端用于输出过流保护信号。本发明针对三相整流器的特点设计了一种适用于三相整流器的过流保护电路。
【IPC分类】H02H7/125
【公开号】CN105281297
【申请号】CN201510807539
【发明人】王攀攀, 邓长吉, 李彩生, 黄栋杰, 朱子庚, 董钦, 李 杰, 胡永华, 单栋梁, 张亚平
【申请人】许继电源有限公司, 许继电气股份有限公司, 许继集团有限公司, 国家电网公司
【公开日】2016年1月27日
【申请日】2015年11月20日