专利名称：光伏逆变器的交流电流的限流保护电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种限流保护电路，具体涉及一种光伏逆变器的交流电流的限流保护电路。
背景技术：
随着电力电子技术的发展，在光伏逆变器、风电变流器设备系统中，IGBT已成为了重要的、关键的元件。一旦IGBT出现故障，将会严重影响设备的维护，及造成损失。所以当电流瞬间过大时，应采取一定的保护措施来保证IGBT及系统设备的安全。
实用新型内容基于以上不足之处，本实用新型公开一种光伏逆变器的交流电流的限流保护电路，能对运行中的光伏逆变器过流瞬间保护。本实用新型是这样实现的:一种光伏逆变器的交流电流的限流保护电路，包括电流霍尔传感器、电流采样匹配电阻单元、电压提升匹配电阻单元、一级运放单元、比较器单元和与非门电路，电流霍尔传感器采集交流电流信号，电流霍尔传感器的输出端连接电流采样匹配电阻单元，电流信号经电流采样匹配电阻单元转换为电压信号，电流采样匹配电阻单元与一级运放单元连接，转换后的电压信号经过一级运放单元进行跟随转换为-3V-3V的电压信号，一级运放单元的输出端与电压提升匹配电阻单元连接，电压提升匹配电阻单元的一端与比较器单元的比较端连接，电压提升匹配电阻单元的另外一端与5V电源连接，-3V-3V的电压信号经电压提升匹配电阻单元和5V电源形成匹配电压后，再经过比较器单元与正电流过流和负电流过流进行比较，比较器单元的输出端与与非门电路连接；最终输出电平信号与DSP发出的驱动信号经与非门电路与非后输出控制IGBT的开关的有效驱动信号。本实用新型还具有如下特征:1、所述的一级运放单元包括TL072IDR芯片。2、所述的比较器单元包括LM193芯片。3、所述的与非门电路包括74HC00D芯片。4、所述的电流霍尔传感器为LEM LF-1005-S。本实用新型具有电路简单，成本低廉的优点，能够在电流过大时是及时保护IGBT。
图1为电流采样部分电路图；图2为限流保护部分电路图；图3为本实用新型电路结构框图；其中1、电流霍尔传感器，2、第一匹配电阻单元，
3、一级运放单元，4、电压提升匹配电阻单元，5、比较器单元，6、与非门电路。
具体实施方式
根据附图举例进一步说明:实施例1如图1-2所示，本实用新型的目的是通过采集交流电流，来和比较器的参考点进行比较，一旦交流电流瞬间超过所设置的限值，立即封锁PWM信号的输出。本电路包括电流霍尔传感器LEM LF-1005-S,匹配电阻Rl，电阻R2，电阻R3，一级运放TL072IDR，比较器LM193,与非门74HC00D及其他电阻和辅助电容，其中，采集后的电流信号经过传感器经匹配电阻R1、电阻R2和电阻R3后与运放TL072IDR的3脚连接，一级运放TL072IDR的输出端
I脚再经电压提升匹配电阻R5、电阻R6和5V电源后与比较器LM193的2脚和5脚连接，此点定义为A点。5V和参考值电压匹配电阻R7，电阻R8，电阻R9生成的正过流参考电压B，和负电压参考值C分别与比较器的3脚和6脚连接，比较器LM193的输出端(A点和B，C比较后输出)与与非门74HC00D的I脚连接，DSP发出的驱动IGBT驱动信号与与非门74HC00D的2脚连接。与非门74HC00D的3脚最终输出信号，控制IGBT驱动输出有效的驱动信号，控制IGBT的开通和关断。本电路原理:通过电流霍尔传感器采集交流电流信号经过匹配电阻转换为电压信号，经过一级运放TL072IDR的跟随产生-3V-3V的电压信号，此信号经过匹配电阻R5、电阻R6和5V电源产生了提升5伏再除以2的C点电压，电阻R4和电阻R5为相同的都为IK的阻值。电阻R7、电阻R8、电阻R9和5V电源是为了提供B点正电流过流参考电压和C点负电流过流的参考电压值。A点经LM193比较器后与B点和C点进行比较，一旦C点电压值大于A点或者小于B点电压值就会产生过流的低电平信号，这个电平信号经与非器件74HC00D参与DSP发出的PWM信号的控制。及时暂时封锁PWM的有效驱动信号，电流正常后可以正常输出驱动信号。本实用新型根据电流传感器的不同，匹配电阻也不相同。一旦有过流事件发生，本电路就会及时封锁IGBT，电流恢复正常范围后IGBT及时开启。
权利要求1.一种光伏逆变器的交流电流的限流保护电路，包括电流霍尔传感器、电流采样匹配电阻单元、电压提升匹配电阻单元、一级运放单元、比较器单元和与非门电路，其特征在于:电流霍尔传感器采集交流电流信号，电流霍尔传感器的输出端连接电流采样匹配电阻单元，电流信号经电流采样匹配电阻单元转换为电压信号，电流采样匹配电阻单元与一级运放单元连接，转换后的电压信号经过一级运放单元进行跟随转换为-3V-3V的电压信号，一级运放单元的输出端与电压提升匹配电阻单元连接，电压提升匹配电阻单元的一端与比较器单元的比较端连接，电压提升匹配电阻单元的另外一端与5V电源连接，-3V-3V的电压信号经电压提升匹配电阻单元和5V电源形成匹配电压后，再经过比较器单元与正电流过流和负电流过流进行比较，比较器单元的输出端与与非门电路连接；最终输出电平信号与DSP发出的驱动信号经与非门电路与非后输出控制IGBT的开关的有效驱动信号。
2.根据权利要求1所述的一种光伏逆变器的交流电流的限流保护电路，其特征在于:所述的一级运放单元包括TL072IDR芯片。
3.根据权利要求1所述的一种光伏逆变器的交流电流的限流保护电路，其特征在于:所述的比较器单元包括LM193芯片。
4.根据权利要求1所述的一种光伏逆变器的交流电流的限流保护电路，其特征在于:所述的与非门电路包括74HC00D芯片。
5.根据权利要求1所述的一种光伏逆变器的限流保护电路，其特征在于:所述的电流霍尔传感器为LEM LF-1005-S。
专利摘要本实用新型涉及一种光伏逆变器的交流电流的限流保护电路，包括电流霍尔传感器、电流采样匹配电阻单元、电压提升匹配电阻单元、一级运放单元、比较器单元和与非门电路，电流霍尔传感器的输出端连接电流采样匹配电阻单元，电流信号经电流采样匹配电阻单元转换为电压信号，电流采样匹配电阻单元与一级运放单元连接，一级运放单元的输出端与电压提升匹配电阻单元连接，电压提升匹配电阻单元的一端与比较器单元的比较端连接，电压提升匹配电阻单元的另外一端与5V电源连接，比较器单元的输出端与与非门电路连接。本电路简单，成本低廉，能够在电流过大时是及时保护IGBT。
文档编号H02H7/122GK202978236SQ20122059545
公开日2013年6月5日 申请日期2012年11月13日 优先权日2012年11月13日
发明者吕显鑫, 张哲 , 何秀成 申请人:哈尔滨九洲电气股份有限公司