一种消除forsmark效益的电压钳位电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电源技术领域，特别涉及一种消除FORSMARK效益的电压钳位电路。
【背景技术】
[0002]不间断电源(UPS)或其他电器设备的电路中，FORSMARK效应现象普遍存在，交流输入电网的浪涌电压通过整流电路窜入DC-BUS总线，造成DC-BUS电压突变，超出IGBT逆变器的器件性能所能承受的范围，造成IGBT模块损坏，直接关系到设备是否能正常运行及其使用寿命。
[0003]造成IGBT损坏的原因有多种，如过电流、过电压、过温度、栅极过电压、功率循环疲劳等多种因素，应用实践表明，过电流是IGBT电力电子线路中经常发生的故障，也是损坏IGBT的主要原因之一，所以过流保护在IGBT应用中应优先考虑，在本文就不重复了，我们要考虑是过电压，以下图解FORSMARK现象:
[0004]图1-1为电力工频UPS原理框图:图中Uac-1n 输入交流电压(即电网电压)Udc整流直流输出电压(即DC-BUS电压)Uac-out出交流电压
[0005]当输入交流电压(Uac-1n)发生突变时(如图1_2中所示80%—130%变化范围+62%设UN=220V则突变电压为176V286V变化范围+IlOV瞬态时间为40mS du /dt=110V + 40mSX1000=2750V/S 持续叶时间 3 钞。(见图 1-2)
[0006]造成整流直流输出电压(即DC-BUS电压)产生+50— 60%的电压突变，瞬态时间为 100mS。(见图 1-3)
[0007]整流直流输出电压(即DC-BUS电压)突变如超出逆变器的允许范围，造输出交流电压(Uac-out)突变或关机保护,令输出交流电压(Uac-out)中断。(见图1_4)
[0008]总括:F0RSMARK效应现象就是指由于市电浪涌电压突变，造成DC-BUS电压随之波动，其波动范围超出逆变器所能承受，而造成输出交流电压中断或突变的现象。
【发明内容】
[0009]针对上述现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种一种消除FORSMARK效益的电压钳位电路，其可以减少FORSMARK效应现象对逆变器影响，尤其对保护逆变器的关键器件IGBT模块起着重要作用；且实现成本低，灵活性高，电路简单，实用性强。
[0010]本实用新型一种消除FORSMARK效益的电压钳位电路的内部结构采用的技术方案是:为达到上述目的，主要包括:开关电源电路、开机延时电路、比较器电路、基准电压电路、反相器电路、IGBT开关电路、负荷电阻、FORSMARK效应显示模块、FORSMARK效应报警模块、FORSMARK效应风扇开关，其中，开关电源电路为其它电路提供+12V的工作电压，它的输入端取自DC-BUS电压，开机延时电路的输出端与基准电压电路的输入端连接，基准电压电路的输出端与比较器电路连接，比较器电路另一抬输入端取自DC-BUS电压的正极，比较器电路的输出端与反相器电路的输入端连接，反相器电路输出端与FORSMARK效应显示模块的输入端、FORSMARK效应报警模块的输入端、FORSMARK效应风扇开关的输入端连接，FORSMARK效应风扇开关输出端与风扇连接，同时，反相器电路输出端与IGBT开关电路的输入端连接，IGBT开关电路输出端与负荷电阻连接。
[0011]根据上述本发明方案，其可以实现目的在于提供一种一种消除FORSMARK效益的电压钳位电路。其可以减少FORSMARK效应现象对逆变器影响，尤其对保护逆变器的关键器件IGBT模块起着重要作用；且实现成本低，灵活性高，电路简单，实用性强。
[0012]本实用新型一种消除FORSMARK效益的电压钳位电路的主要优点是:
[0013]1、一种消除FORSMARK效益的电压钳位电路，其可以减少FORSMARK效应现象对逆变器影响，尤其对保护逆变器的关键器件IGBT模块起着重要作用。
[0014]2、一种消除FORSMARK效益的电压钳位电路，且实现成本低，灵活性高，电路简单，实用性强。
[0015]下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。
【附图说明】
[0016]图1-1是本发明的现有技术中电力工频UPS原理框图。
[0017]图1-2是本发明的现有技术中发生FORSMARK效应现象，输入交流电压(Uac-1n)异常波形示意图。
[0018]图1-3是本发明的现有技术中发生FORSMARK效应现象，DC-BUS电压(Udc)产生异常波形示意图。
[0019]图1-4是本发明的现有技术中发生FORSMARK效应现象，令输出交流电压(Uac-out)突变或中断示意图。
[0020]图2是本发明的一种消除FORSMARK效益的电压钳位电路的原理图。
[0021]图3是本发明一种消除FORSMARK效益的电压钳位电路原理图。
[0022]附图3标记说明:1、开关电源2、开机延时电路3、基准电压电路4、比较器电路5、反相器电路6、负荷电阻7、IGBT开关电路8、FORSMARK效应显示模块9、F0RSMARK效应报警模块10、FORSMARK效应风扇开关。
【具体实施方式】
[0023]参见图3所示，其主要包括有:开关电源I电路、开机延时电路2、比较器电路4、基准电压电路3、反相器电路5、IGBT开关电路7、负荷电阻6、FORSMARK效应显示模块8、FORSMARK效应报警模块9、F0RSMARK效应风扇开关10，其中，开关电源I电路为其它电路提供+12V的工作电压，它的输入端取自DC-BUS电压，开机延时电路2的输出端与基准电压电路3的输入端连接，基准电压电路3的输出端与比较器电路4连接，比较器电路4另一输入端取自DC-BUS电压的正极，比较器电路4的输出端与反相器电路5的输入端连接，反相器电路5输出端与FORSMARK效应显示模块8的输入端、FORSMARK效应报警模块9的输入端、FORSMARK效应风扇开关10的输入端连接，FORSMARK效应风扇开关10输出端与风扇连接，同时，反相，5电路输出端与IGBT开关电路7的输入端连接IGBT开关电路7输出端与负荷电阻6连接。
[0024]图3所示中，对本发明的开关电源I电路、开机延时电路2、比较器电路4、基准电压电路3、反相器电路5、IGBT开关电路7、负荷电阻6、F0RSMARK效应显示模块8、F0RSMARK效应报警模块9、FORSMARK效应风扇开关10的具体示例分别进行了说明，开关电源I电路主要由电阻1?1、1?2、1?3、1?4、1?5、1?6、1?7、1?8、1?9、1?10、1?11、1?12、1?13、1?14、1?41，？11集成 IC U7、二极管 DU D2、D3、D4,电容 Cl、C2、C3、C4、C5、C6、C7、C8、电解电容 C100、ECU EC2、EC3、EC6、EC7，场效应管Q1，开关变压器Tl，三端稳压器U1、保险丝Fl组成；开机延时电路2由电阻R22、R23、R24、二极管D7、电解电容EC9，场效应管Q2组成；比较器电路4由运算放大器U2、二极管D8、电阻R15、R16、R17、R18、R19、R20、R21、电容C9、EC8组成，基准电压电路由电阻R25、R26、R27、二极管D8组成，反相器电路5由电阻R28、R29、R30和场效应管Q3组成，IGBT开关电路7由三极管Q4、高压二极管D9、D1、D11、电阻R31、R32、R33、R34、R35、R36、R37、R38、IGBT功率管Q5、Q6、Q7等组成，负荷电阻6由4支15 Ω 500W功率电阻并联组成，本案例中设计最大泄放电流为60A。FORSMARK效应显示模块8、FORSMARK效应报警模块9、FORSMARK效应风扇开关10分别由电阻R41、发光二极管LED2