逆变器电路的过流保护系统和方法

逆变器电路的过流保护系统和方法
【专利摘要】本发明实施例提供一种逆变器电路的过流保护系统和方法。本发明逆变器电路的过流保护系统，包括：电感电流检测电路、逐波限流使能信号发生电路、控制电路以及瞬投负载冲击信号第一生成电路。本发明实施例通过降低限流阀值提前实现对开关管的限流保护，达到防止开关管实际关闭时电流过大对开关管造成损坏的目的，使用该逆变器电路的过流保护系统实现开关管的限流保护可靠性高。
【专利说明】逆变器电路的过流保护系统和方法

【技术领域】
[0001] 本发明实施例涉及电子技术，尤其涉及一种逆变器电路的过流保护系统和方法。

【背景技术】
[0002] 逆变器是应用功率管器件将直流电能转换成交流电能的装置，以供交流负载使 用，近年来，随着电子电力技术的迅猛发展，逆变电源广泛应用于日常生活、车载系统、邮电 通信等领域。
[0003] 逆变器主要由逆变桥、控制逻辑和滤波电路组成，当负载电路通过滤波电路接入 逆变器电路的瞬间，尤其是负载电路为容性负载时引起输出电压反向跌落严重的情况发生 时，会使逆变电路产生较大浪涌电流，在较短时间内引起电流上升，常常会因为过流而对逆 变器中的功率管器件造成损坏。因此目前的逆变器装置均设置有过流保护电路，逆变器电 感电流检测电路采样获取电感电流，利用比较器电路对电感电流采样值和固定的限流阀值 进行比较，当电感电流采样值大于限流阀值时，就按照一定的时序关断功率管，从而避免功 率管因过流而被烧坏。
[0004] 然而，在上述过程中，由于从电感电流采样值大于限流阀值的时刻到功率管成功 关闭的时刻之间存在一定的传输延时△ t (主要包括信号传输线路上个器件本身固有的延 时和信号去抖动延时），At*didt就会产生一个很大的Ai，假设限流阀值为L，那么实际 功率管在限流时的电流将达到If △ i，尤其在电感感值较小的逆变器电路中，在功率管所 要承受的电流应力也越大，会造成功率管损坏，目前的限流方法对逆变器的过流保护效果 并不理想，可靠性不高。


【发明内容】

[0005] 本发明实施例提供一种逆变器电路的过流保护系统和方法。
[0006] 第一方面，本发明实施例提供一种逆变器电路的过流保护系统，包括：
[0007] 电感电流检测电路，用于对逆变器电路中的电感电流进行检测，获得电感电流检 测值；
[0008] 逐波限流使能信号发生电路，与所述电感电流检测电路连接，用于根据瞬投负载 冲击信号降低限流阀值，并将经过降低处理的限流阀值与所述电感电流检测值对应的电压 值进行比较，若判断获知所述电感电流检测值对应的电压值达到所述限流阀值，则输出逐 波限流使能信号；
[0009] 控制电路，与所述逐波限流使能信号发生电路连接，用于根据所述逐波限流使能 信号，对所述逆变器电路中的开关管进行关闭控制；
[0010] 还包括，瞬投负载冲击信号第一生成电路，与所述逐波限流使能信号发生电路连 接，用于对所述逆变器电路中的电感电压进行检测，获得电感电压检测值，若判断获知所述 电感电压检测值达到预设电压阀值，则生成所述瞬投负载冲击信号。
[0011] 结合第一方面，在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述瞬投负载冲击信号 第一生成电路包括：
[0012] 电压检测电路，用于对所述逆变器电路中的电感电压进行检测，获得电感电压检 测值；
[0013] 负载冲击使能信号第一发生电路，分别与所述电压检测电路和所述逐波限流使能 信号发生电路连接，用于将所述电感电压检测值与所述预设电压阀值进行比较，若判断获 知所述电感电压检测值达到所述预设电压阀值，则生成所述瞬投负载冲击信号。
[0014] 结合第一方面或者第一方面的第一种可能的实现方式，在第一方面的第二种可能 的实现方式中，所述控制电路包括：
[0015] 电平转换电路，与所述逐波限流使能信号发生电路连接，用于对所述逐波限流使 能信号进行电平转换，获得过流逻辑信号；
[0016] 逐波限流电路，与所述电平转换电路连接，用于根据所述过流逻辑信号对所述逆 变器电路中的开关管进行关闭控制。
[0017] 结合第一方面或者第一方面的第一种可能的实现方式或者第一方面的第二种可 能的实现方式，在第一方面的第三种可能的实现方式中，还包括：
[0018] 瞬投负载冲击信号第二生成电路，与所述逐波限流使能信号发生电路连接，用于 对所述逆变器电路的输出电流进行检测，获得输出电流检测值，若判断获知所述输出电流 检测值达到预设电流阀值，则生成所述瞬投负载冲击信号；
[0019] 以及
[0020] 选择电路，分别与所述瞬投负载冲击信号第一生成电路和所述瞬投负载冲击信号 第二生成电路，以及所述逐波限流使能信号发生电路连接，用于在所述瞬投负载冲击信号 第一生成电路和所述瞬投负载冲击信号第二生成电路分别生成的瞬投负载冲击信号中择 一输出给所述逐波限流使能信号发生电路。
[0021] 结合第一方面的第三种可能的实现方式，在第一方面的第四种可能的实现方式 中，所述瞬投负载冲击信号第二生成电路包括：
[0022] 电流检测电路，用于对所述逆变器电路的输出电流进行检测，获得输出电流检测 值；
[0023] 负载冲击使能信号第二发生电路，分别与所述电流检测电路和所述逐波限流使能 信号发生电路连接，用于将所述输出电流检测值与所述预设电流阀值进行比较，若判断获 知所述输出电流检测值达到所述预设电流阀值，则生成所述瞬投负载冲击信号。
[0024] 第二方面，本发明实施例提供一种逆变器电路的过流保护方法，包括：
[0025] 对逆变器电路中的电感电流进行检测，获得电感电流检测值；
[0026] 根据瞬投负载冲击信号降低限流阀值，并将经过降低处理的限流阀值与所述电感 电流检测值对应的电压值进行比较，若判断获知所述电感电流检测值对应的电压值达到所 述限流阀值，则输出逐波限流使能信号；
[0027] 根据所述逐波限流使能信号，对所述逆变器电路中的开关管进行关闭控制；
[0028] 其中，对所述逆变器电路中的电感电压进行检测，获得电感电压检测值，若判断获 知所述电感电压检测值达到预设电压阀值，则生成所述瞬投负载冲击信号。
[0029] 结合第二方面，在第二方面的第一种可能的实现方式中，所述根据所述逐波限流 使能信号，对所述逆变器电路中的开关管进行关闭控制，包括：
[0030] 对所述逐波限流使能信号进行电平转换，获得过流逻辑信号；
[0031] 根据所述过流逻辑信号对所述逆变器电路中的开关管进行关闭控制。
[0032] 结合第二方面或者第二方面的第一种可能的实现方式，在第二方面的第三种可能 的实现方式中，还包括：
[0033] 对所述逆变器电路的输出电流进行检测，获得输出电流检测值，若判断获知所述 输出电流检测值达到预设电流阀值，则生成所述瞬投负载冲击信号。
[0034] 第三方面，本发明实施例提供一种逆变器电路的过流保护系统，包括：
[0035] 第一限流电路，用于获得电感电流检测值，将所述电感电流检测值与第一预设限 流阀值进行比较，若所述电感电流检测值达到所述第一预设限流阀值，则输出第一过流逻 辑信号；
[0036] 第二限流电路，用于获得电感电压检测值，将所述电感电压检测值与第二预设限 流阀值进行比较，若所述电感电压检测值达到所述第二预设限流阀值，则输出第二过流逻 辑信号；
[0037] 逐波限流电路，与所述第一限流电路和所述第二限流电路连接，用于对所述第一 过流逻辑信号和所述第二过流逻辑信号进行或逻辑运算，生成过流逻辑信号，根据所述过 流逻辑信号对所述逆变器电路中的开关管进行关闭控制。
[0038] 结合第三方面，在第三方面的第一种可能的实现方式中，所述第一限流电路包 括：
[0039] 电感电流检测电路，用于对逆变器电路中的电感电流进行检测，获得电感电流检 测值；
[0040] 第一逐波限流使能信号发生电路，与所述电感电流检测电路连接，用于将所述电 感电流检测值对应的电压值与所述第一预设限流阀值进行比较，若判断获知所述电感电流 检测值对应的电压值达到所述第一预设限流阀值，则生成第一逐波限流使能信号；
[0041] 第一电平转换电路，分别与所述第一逐波限流使能信号发生电路和所述或逻辑电 路连接，用于对所述第一逐波限流使能信号进行电平转换，输出所述第一过流逻辑信号。 [0042] 结合第三方面或者第三方面的第一种可能的实现方式，在第三方面的第二种可能 的实现方式中，所述第二限流电路包括：
[0043] 电感电压检测电路，用于对逆变器电路中的电感电压进行检测，获得电感电压检 测值；
[0044] 第二逐波限流使能信号发生电路，与所述电感电压检测电路连接，用于将所述电 感电压检测值与所述第二预设限流阀值进行比较，若判断获知所述电感电压检测值达到所 述第二预设限流阀值，则生成第二逐波限流使能信号；
[0045] 第二电平转换电路，分别与所述第二逐波限流使能信号发生电路和所述或逻辑电 路连接，用于对所述第二逐波限流使能信号进行电平转换，输出所述第二过流逻辑信号。 [0046] 第四方面，本发明实施例提供一种逆变器电路的过流保护方法，包括：
[0047] 获得电感电流检测值，将所述电感电流检测值与第一预设限流阀值进行比较，若 所述电感电流检测值达到所述第一预设限流阀值，则输出第一过流逻辑信号；
[0048] 获得电感电压检测值，将所述电感电压检测值与第二预设限流阀值进行比较，若 所述电感电压检测值达到所述第二预设限流阀值，则输出第二过流逻辑信号；
[0049] 对所述第一过流逻辑信号和所述第二过流逻辑信号进行或逻辑运算，输出过流逻 辑信号；
[0050] 根据所述过流逻辑信号对所述逆变器电路中的开关管进行关闭控制。
[0051] 结合第四方面，在第四方面的第一种可能的实现方式中，所述获得电感电流检测 值，将所述电感电流检测值与第一预设限流阀值进行比较，若所述电感电流检测值达到所 述第一预设限流阀值，则输出第一过流逻辑信号，包括：
[0052] 对逆变器电路中的电感电流进行检测，获得电感电流检测值；
[0053] 将所述电感电流检测值对应的电压值与所述第一预设限流阀值进行比较，若判断 获知所述电感电流检测值对应的电压值达到所述第一预设限流阀值，则生成第一逐波限流 使能信号；
[0054] 对所述第一逐波限流使能信号进行电平转换，输出所述第一过流逻辑信号。
[0055] 结合第四方面或者第四方面的第一种可能的实现方式，在第四方面的第二种可能 的实现方式中，所述获得电感电压检测值，将所述电感电压检测值与第二预设限流阀值进 行比较，若所述电感电压检测值达到所述第二预设限流阀值，则输出第二过流逻辑信号，包 括：
[0056] 对逆变器电路中的电感电压进行检测，获得电感电压检测值；
[0057] 将所述电感电压检测值与所述第二预设限流阀值进行比较，若判断获知所述电感 电压检测值达到所述第二预设限流阀值，则生成第二逐波限流使能信号；
[0058] 对所述第二逐波限流使能信号进行电平转换，输出所述第二过流逻辑信号。
[0059] 本发明实施例逆变器电路的过流保护系统和方法，根据电感两端电压与预设电压 阀值的比较结果，生成瞬投负载冲击信号，由逐波限流使能信号发生电路降低限流阀值，根 据该降低后的限流阀值输出逐波限流使能信号，根据该逐波限流使能信号对开关管进行关 闭控制，从而通过降低限流阀值提前实现对开关管的限流保护，达到防止开关管实际关闭 时电流过大对开关管造成损坏的目的，使用该逆变器电路的过流保护系统实现开关管的限 流保护可靠性高。

【专利附图】

【附图说明】
[0060] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发 明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以 根据这些附图获得其他的附图。
[0061] 图1为本发明逆变器电路的过流保护系统实施例一的结构示意图；
[0062] 图2为本发明逆变器电路的过流保护系统实施例二的结构示意图；
[0063] 图3为三电平逆变器电路的拓扑结构示意图；
[0064] 图4为逆变器电路中电感电压波形和限流阀值波形的示意图；
[0065] 图5为本发明逆变器电路的过流保护系统实施例三的结构示意图；
[0066] 图6为本发明逆变器电路的过流保护系统实施例四的结构示意图；
[0067] 图7为本发明逆变器电路的过流保护方法实施例一的流程图；
[0068] 图8为本发明逆变器电路的过流保护方法实施例二的流程图。

【具体实施方式】
[0069] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例 中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是 本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员 在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0070] 图1为本发明逆变器电路的过流保护系统实施例一的结构示意图，如图1所示，本 实施例的逆变器电路的过流保护系统可以包括：电感电流检测电路1、逐波限流使能信号 发生电路2、控制电路3以及瞬投负载冲击信号第一生成电路4,其中，电感电流检测电路1 与逐波限流使能信号发生电路2连接，逐波限流使能信号发生电路2与控制电路3连接，瞬 投负载冲击信号第一生成电路4与逐波限流使能信号发生电路2连接。
[0071] 其中，电感电流检测电路1，用于对逆变器电路中的电感电流进行检测，获得电感 电流检测值。
[0072] 逐波限流使能信号发生电路2,用于根据瞬投负载冲击信号降低限流阀值，并将经 过降低处理的限流阀值与电感电流检测值对应的电压值进行比较，若判断获知所述电感电 流检测值对应的电压值达到限流阀值，则输出逐波限流使能信号。
[0073] 控制电路3,用于根据逐波限流使能信号，对逆变器电路中的开关管进行关闭控 制。
[0074] 具体地，根据逐波限流使能信号利用脉冲宽度调制（Pulse Width Modulation,简 称PWM)原理控制开关管开或者关。即，当电感电流检测值对应的电压值达到限流阀值，逐 波限流使能信号发生电路2输出逐波限流使能信号时，控制电路3根据该逐波限流使能信 号对开关管进行关闭控制，当电感电路检测值对应的电压值未达到限流阀值时，控制电路3 恢复对开关管进行正常的开关控制。
[0075] 瞬投负载冲击信号第一生成电路4,用于对逆变器电路中的电感电压进行检测，获 得电感电压检测值，若判断获知电感电压检测值达到预设电压阀值，则生成瞬投负载冲击 信号。
[0076] 其中，瞬投负载冲击信号可以是一种脉冲信号，逐波限流使能信号发生电路2可 以根据该脉冲信号降低限流阀值。
[0077] 利用上述逆变器电路的过流保护系统对逆变器电路进行限流保护的具体实施方 式为，可以通过瞬投负载冲击信号第一生成电路4对逆变器电路中的电感电压进行检测， 获得电感电压检测值，将该电感电压检测值与预设电压阀值进行比较，当该电感电压检测 值大于或者等于预设电压阀值时，生成瞬投负载冲击信号，逐波限流使能信号发生电路2 根据该瞬投负载冲击信号降低限流阀值，并将经过降低处理后的限流阀值与电感电流检测 电路1获得的电感电流检测值对应的电压值进行比较，若该电感电流检测值对应的电压值 达到限流阀值，则输出逐波限流使能信号到控制电路3,控制电路根据该逐波限流使能信号 对逆变器电路中的开关管进行关闭控制。
[0078] 由于电感电压超前电感电流，当通过上述逆变器电路的过流保护系统中的瞬投负 载冲击信号第一生成电路4获知电感两端电压达到预设电压阀值，即可以获知电感电压队 大于或者等于预设电压阀值，根据电感自身特性队=Ldl/dt可知，dl = l^dt/L，即一 定时间后电感电流I也会随之发生变化，尤其是当L比较小时，电感电流的变化更大，根据 该电感两端电压与预设电压阀值的比较结果，生成瞬投负载冲击信号，由逐波限流使能信 号发生电路降低限流阀值，根据该降低后的限流阀值输出逐波限流使能信号，根据该逐波 限流使能信号对开关管进行关闭控制，从而通过降低限流阀值提前实现对开关管的限流保 护，补偿了由于电路本身的限制，在检测到电感电流大于过流保护参考电流对开关管进行 限流保护操作过程中，检测到和限流保护操作起作用会有At的延时无法消除，通过本实 施例的上述方案可以在电感电流大于过流保护参考电流之前使限流保护操作生效，达到防 止开关管实际关闭时电流过大对开关管造成损坏的目的，使用上述逆变器电路的过流保护 系统实现开关管的限流保护可靠性高。
[0079] 图2为本发明逆变器电路的过流保护系统实施例二的结构示意图，如图2所示，本 实施例的逆变器电路的过流保护系统在实施例一的基础上，瞬投负载冲击信号第一生成电 路4具体可以包括：电压检测电路41和负载冲击使能信号第一发生电路42,控制电路3具 体可以包括：电平转换电路31和逐波限流电路32。
[0080] 电压检测电路41作用于逆变器电路中的电感两端，用于对逆变器电路中的电感 电压进行检测，获得电感电压检测值。负载冲击使能信号第一发生电路42分别与电压检测 电路41和逐波限流使能信号发生电路2连接，用于将电感电压检测值与预设电压阀值进行 比较，若判断获知电感电压检测值达到预设电压阀值，则生成瞬投负载冲击信号。
[0081] 电平转换电路31与逐波限流使能信号发生电路2连接，用于对逐波限流使能信号 进行电平转换，获得过流逻辑信号；逐波限流电路32与电平转换电路连接，用于根据过流 逻辑信号对逆变器电路中的开关管进行关闭控制。
[0082] 本实施例利用上述逆变器电路的过流保护系统对逆变器电路进行限流保护的具 体实施方式为，利用电压检测电路41对逆变器电路中的电感电压进行检测，获得电感电压 检测值，负载冲击使能信号第一发生电路42将该电感电压检测值与预设电压阀值进行比 较，若判断获知电感电压检测值大于或者等于预设电压阀值，则生成瞬投负载冲击信号，逐 波限流使能信号发生电路2根据该瞬投负载冲击信号降低限流阀值，并将经过降低处理后 的限流阀值与电感电流检测电路1获得的电感电流检测值对应的电压值进行比较，若该电 感电流检测值对应的电压值达到限流阀值，则输出逐波限流使能信号到电平转换电路31， 电平转换电路31对该逐波限流使能信号进行电平转换，获得过流逻辑信号并输出该逐波 限流电路32,逐波限流电路32根据过流逻辑信号对逆变器电路中的开关管进行关闭控制。 [0083] 利用电感电压超前电感电流的特性，当电感电压超过预设电压阀值则产生瞬投负 载冲击信号，根据该瞬投负载冲击信号降低与电感电流检测值进行比较的限流阀值，从而 可以提前实现限流保护，保证限流的及时性，达到防止开关管实际关闭时电流过大对开关 管造成损坏的目的，当电感电压未超过预设电压阀值时，限流阀值可以逐渐恢复到初始状 态，这样可以不影响逆变器电路的稳态带载能力。
[0084] 下面采用一个具体的实施例，对上述实施例的技术方案进行详细说明。
[0085] 图3为三电平逆变器电路的拓扑结构示意图，图4为逆变器电路中电感电压波形 和限流阀值波形的示意图，将上述逆变器电路的过流保护系统应用于图3所示的逆变器电 路中，图3中L为逆变器电路的电感，Q1、Q2、Q3和Q4为逆变器电路中的开关管，load为负 载，C为输出电容。
[0086] 当在上述逆变器电路接入非线性负载，即load为非线性负载时，输出电容C会向 负载放电，从而引起电感L两端电压队迅速增大，逆变器电路的过流保护系统中的电压检 测电路41获得电感两端电压值队，如图4所示，队从0时刻开始迅速上升，在、时刻，队达 到U^，直到h时刻之后，队才小于Ug EF，所以在h时刻到h时刻之间，负载冲击使能信 号第一发生电路42生成瞬投负载冲击信号U^，其瞬投负载冲击信号Uu。波形图如图4所 示，这里设置队％低电平有效，在h时刻到h时刻之间产生有效瞬投负载冲击信号，由于 有效瞬投负载冲击信号Uu。的作用，逐波限流使能信号发生电路2根据该瞬投负载冲击信 号降低限流阀值V KEF，这里初始限流阀值为VKEFJI，从、时刻开始逐波限流使能信号发生电 路2对V KEFJI进行降低，在较短时间内将限流阀值降到V' KEF (I，并将电感电流检测电路1获 得的电感电流检测值k对应的电压值与V' KEF(I进行比较，若大于或者等于V' KEF(I，则输 出逐波限流使能信号，由电平转换电路31将该逐波限流使能信号进行电平转换，获得过流 逻辑信号，逐波限流电路根据该过流逻辑信号对逆变器电路中的开关管进行关闭控制。由 图4中限流阀值的波形示意图可以看出，&时刻后，由于瞬投负载冲击信号无效，则限流阀 值V KEF逐渐恢复到初始限流阀值VKEF (I，这样可以不影响逆变器电路稳态的带载能力。
[0087] 图5为本发明逆变器电路的过流保护系统实施例三的结构示意图，本实施例在图 1或者图2的基础上，还可以包括瞬投负载冲击信号第二生成电路5和选择电路6。
[0088] 其中，瞬投负载冲击信号第二生成电路5,与逐波限流使能信号发生电路2连接， 用于对逆变器电路的输出电流进行检测，获得输出电流检测值，若判断获知输出电流检测 值达到预设电流阀值，则生成瞬投负载冲击信号，即根据输出电流检测值生成瞬投负载冲 击信号，由于逆变器电路中的输出电流超前电感电流，则可以通过检测输出电流产生瞬投 负载冲击信号，提前对逆变器电路中的开关管进行限流保护；选择电路6,分别与瞬投负载 冲击信号第一生成电路2和瞬投负载冲击信号第二生成电路5,以及逐波限流使能信号发 生电路2连接，用于在瞬投负载冲击信号第一生成电路2和瞬投负载冲击信号第二生成电 路5分别生成的瞬投负载冲击信号中择一输出给逐波限流使能信号发生电路2,即无论是 瞬投负载冲击信号第一生成电路2根据电感电压产生瞬投负载冲击信号，还是瞬投负载冲 击信号第二生成电路5根据输出电流产生瞬投负载冲击信号，只要其中一个产生或者两个 同时产生瞬投负载冲击信息，则都有瞬投负载冲击信号输出给逐波限流使能信号发生电路 2〇
[0089] 可选的，瞬投负载冲击信号第二生成电路5具体可以包括：电流检测电路51，用于 对逆变器电路的输出电流进行检测，获得输出电流检测值；负载冲击使能信号第二发生电 路52,分别与电流检测电路51和逐波限流使能信号发生电路2连接，用于将输出电流检测 值与预设电流阀值进行比较，若判断获知输出电流检测值达到预设电流阀值，则生成瞬投 负载冲击信号。
[0090] 本实施例，在图1或者图2的逆变器电路的过流保护系统基础上，通过增加瞬投 负载冲击信号第二生成电路5和选择电路6,实现既可以根据电感电压检测值产生瞬投负 载冲击信号，也可以根据输出电流产生瞬投负载冲击信号，从而使得逐波限流使能信号发 生电路2根据该瞬投负载冲击信号降低限流阀值，将该降低处理后的限流阀值与电感电流 检测值对应的电压进行比较，电感电流检测值对应的电压值达到该降低处理后的限流阀值 时，输出逐波限流使能信号，使得控制电路3根据该逐波限流使能信号对逆变器电路中的 开关管进行关闭控制，从而实现提前对开关管的限流保护，保证限流的及时性，达到防止开 关管实际关闭时电流过大对开关管造成损坏的目的，使得逆变器电路的过流保护系统可靠 性高。
[0091] 图6为本发明逆变器电路的过流保护系统实施例四的结构示意图，如图6所示，本 实施例的逆变器电路的过流保护系统可以包括：第一限流电路和第二限流电路，其中，第一 限流电路与第二限流电路与逐波限流电路连接。
[0092] 第一限流电路，可以包括电感电流检测电路、第一逐波限流使能信号发生电路和 第一电平转换电路，其中，电感电流检测电路用于对逆变器电路中的电感电流进行检测，获 得电感电流检测值，第一逐波限流使能信号发生电路用于将第一预设限流阀值与电感电流 检测值对应的电压值进行比较，该第一预设限流阀值为一固定的参考电压，若判断获知电 感电流检测值对应的电压值达到该第一预设限流阀值，则输出逐波限流使能信号，第一电 平转换电路用于对逐波限流使能信号进行电平转换，获得第一过流逻辑信号。
[0093] 第二限流电路，可以包括电感电压检测电路、第二逐波限流使能信号发生电路和 第二电平转换电路，其中，电感电压检测电路用于对逆变器电路中的电感电压进行检测，获 得电感电压检测值，第二逐波限流使能信号发生电路用于将第二预设限流阀值与电感电压 检测值进行比较，该第二预设限流阀值为一固定的参考电压，若判断获知电感电压检测值 达到该第二预设限流阀值，则输出逐波限流使能信号，第二电平转换电路用于对逐波限流 使能信号进行电平转换，获得第二过流逻辑信号。
[0094] 逐波限流电路，根据第一过流逻辑信号和第二过流逻辑信号进行或逻辑运算生成 的过流逻辑信息，对逆变器电路中的开关管进行关闭控制。其中，对第一过流逻辑信号和第 二过流逻辑信号进行或逻辑运算可以具体通过软件运算实现，当然可以理解的，也可以设 置相应或逻辑运算电路对两个过流逻辑信号进行或运算。
[0095] 通过或逻辑电路将第一过流逻辑信号和第二过流逻辑信号进行或运算后，将结果 输出给逐波限流电路。
[0096] 本实施例，通过两条限流电路实现对逆变器电路的过流保护，一是利用检测电感 自身电流进行保护，电感电流达到设定阈值时，逆变器进入过流保护状态，否则正常工作； 二是利用电感两端电压进行保护，当电感两端电压突变到设定阈值时，逆变器进入过流保 护状态，否则正常工作。
[0097] 具体的，通过检测逆变器电路中电感电压，将电感电压检测值与预设的电压值进 行比较，当电感电压检测值大于预设电压值，则会产生逐波限流使能信号，电感具有电感两 端电压超前电感电流的特性，当电感两端电压突然增大时，意味着通过电感的电流将逐渐 增大。所以，可通过基本物理公式队=Ldl/dt，及电路中电感本身特性，预设定一个电压， 当电路中电感两端的电压达到这一值时，系统关闭开关管，进入限流状态。否则，系统正常 工作。
[0098] 然而，通过基本物理公式队=Ldl/dt，亦可知，当电感两端电压不大于预设定的电 压值，只要时间足够长，通过电感两端的电流一样会达到较高的电流值。所以，同时通过检 测逆变器电路中电感电流，将电感电流检测值对应的电压与预设的限流阀值进行比较，当 电感电流检测值对应的电压值达到该预设限流阀值，则也输出逐波限流使能信号。两个支 路同时工作，任何一个电路触发限流电路，系统都会关闭逆变器开关管，进入限流状态。两 个限流电路是"或"逻辑工作。此或逻辑的实现可以"或逻辑"电路实现，也可以通过控制 器检测两个限流电路输出值，软件判断实现。
[0099] 图7为本发明逆变器电路的过流保护方法实施例一的流程图，如图7所示，本实施 例的方法可以包括：
[0100] 步骤101、对逆变器电路中的电感电流进行检测，获得电感电流检测值。
[0101] 步骤102、根据瞬投负载冲击信号降低限流阀值，并将经过降低处理的限流阀值与 所述电感电流检测值对应的电压值进行比较，若判断获知所述电感电流检测值对应的电压 值达到所述限流阀值，则输出逐波限流使能信号。
[0102] 其中，对所述逆变器电路中的电感电压进行检测，获得电感电压检测值，若判断获 知所述电感电压检测值达到预设电压阀值，则生成所述瞬投负载冲击信号。即根据电感电 压检测值生成瞬投负载冲击信号对限流阀值进行降低处理。
[0103] 步骤103、根据所述逐波限流使能信号，对所述逆变器电路中的开关管进行关闭控 制。
[0104] 其中，根据所述逐波限流使能信号，对所述逆变器电路中的开关管进行关闭控制， 具体可以为：对所述逐波限流使能信号进行电平转换，获得过流逻辑信号，根据所述过流逻 辑信号对所述逆变器电路中的开关管进行关闭控制。
[0105] 可选的，上述瞬投负载冲击信号还可以采用以下方式获取：对所述逆变器电路的 输出电流进行检测，获得输出电流检测值，若判断获知所述输出电流检测值达到预设电流 阀值，则生成所述瞬投负载冲击信号。
[0106] 本实施例，通过根据电感电压检测值生成瞬投负载冲击信号，具体的，当电感电压 检测值达到预设电压阀值时，则生成瞬投负载冲击信号，根据该瞬投负载冲击信号降低限 流阀值，将该降低后的限流阀值与逆变器电路中的电感电流检测值进行比较，当该电感电 流检测值对应的电压值达到该降低后的限流阀值时，输出逐波限流使能信号，根据该逐波 限流使能信号对逆变器电路中的开关管进行关闭控制，从而通过根据电感电压降低限流阀 值提前实现对开关管的限流保护，通过本实施例的上述方案可以在电感电流大于过流保护 参考电流之前使限流保护操作生效，达到防止开关管实际关闭时电流过大对开关管造成损 坏的目的，使用上述逆变器电路的过流保护方法实现开关管的限流保护可靠性高。
[0107] 图8为本发明逆变器电路的过流保护方法实施例二的流程图，如图8所示，本实施 例的方法可以包括：
[0108] 步骤201、获得电感电流检测值，将所述电感电流检测值与第一预设限流阀值进行 比较，若所述电感电流检测值达到所述第一预设限流阀值，则输出第一过流逻辑信号。
[0109] 可选的，步骤201具体可以为，对逆变器电路中的电感电流进行检测，获得电感电 流检测值，将所述电感电流检测值对应的电压值与所述第一预设限流阀值进行比较，若判 断获知所述电感电流检测值对应的电压值达到所述第一预设限流阀值，则生成第一逐波限 流使能信号，对所述第一逐波限流使能信号进行电平转换，输出所述第一过流逻辑信号。
[0110] 步骤202、获得电感电压检测值，将所述电感电压检测值与第二预设限流阀值进行 比较，若所述电感电压检测值达到所述第二预设限流阀值，则输出第二过流逻辑信号。
[0111] 可选的，步骤202具体可以为，对逆变器电路中的电感电压进行检测，获得电感电 压检测值，将所述电感电压检测值与所述第二预设限流阀值进行比较，若判断获知所述电 感电压检测值达到所述第二预设限流阀值，则生成第二逐波限流使能信号，对所述第二逐 波限流使能信号进行电平转换，输出所述第二过流逻辑信号。
[0112] 步骤203、对所述第一过流逻辑信号和所述第二过流逻辑信号进行或逻辑运算，输 出过流逻辑信号。
[0113] 步骤204、根据所述过流逻辑信号对所述逆变器电路中的开关管进行关闭控制。
[0114] 本实施例，通过检测逆变器电路中电感电压，将电感电压检测值与预设限流阀值 进行比较，当电感电压检测值大于或者等于预设限流阀值，则会产生第二逐波限流使能信 号，将第二逐波限流使能信号进行电平转换生成第二过流逻辑信号，同时，检测逆变器电路 中电感电流，将电感电流检测值对应的电压与预设限流阀值进行比较，当电感电流检测值 大于或者等于预设限流阀值，则会产生第一逐波限流使能信号，将第一逐波限流使能信号 进行电平转换生成第一过流逻辑信号，将根据电感电压检测值生成的第二过流逻辑信号与 根据电感电流检测值生成的第一过流逻辑信号进行或运算，这样根据电感电压和根据电感 电流中任一个生成过流逻辑信号，都会有过流逻辑信号对逆变器电路中的开关管进行关闭 控制，从而，由于电感电压超前电感电流的特性，本实施可以实现提前对开关管的限流保 护，同时，由于当电感两端电压不大于预设阀值时，只要时间足够长，通过电感两端的电流 一样会达到较高的电流值，所以，本实施例同时通过检测逆变器电路中电感电流对逆变器 电路中的开关管进行限流保护，本实施例的逆变器电路的过流保护方法可靠性高。
[0115] 本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通 过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程 序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟 或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0116] 最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制； 尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其 依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征 进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技 术方案的范围。
【权利要求】
1. 一种逆变器电路的过流保护系统，其特征在于，包括： 电感电流检测电路，用于对逆变器电路中的电感电流进行检测，获得电感电流检测 值； 逐波限流使能信号发生电路，与所述电感电流检测电路连接，用于根据瞬投负载冲击 信号降低限流阀值，并将经过降低处理的限流阀值与所述电感电流检测值对应的电压值进 行比较，若判断获知所述电感电流检测值对应的电压值达到所述限流阀值，则输出逐波限 流使能信号； 控制电路，与所述逐波限流使能信号发生电路连接，用于根据所述逐波限流使能信号， 对所述逆变器电路中的开关管进行关闭控制； 还包括，瞬投负载冲击信号第一生成电路，与所述逐波限流使能信号发生电路连接，用 于对所述逆变器电路中的电感电压进行检测，获得电感电压检测值，若判断获知所述电感 电压检测值达到预设电压阀值，则生成所述瞬投负载冲击信号。
2. 根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述瞬投负载冲击信号第一生成电路包 括： 电压检测电路，用于对所述逆变器电路中的电感电压进行检测，获得电感电压检测 值； 负载冲击使能信号第一发生电路，分别与所述电压检测电路和所述逐波限流使能信号 发生电路连接，用于将所述电感电压检测值与所述预设电压阀值进行比较，若判断获知所 述电感电压检测值达到所述预设电压阀值，则生成所述瞬投负载冲击信号。
3. 根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述控制电路包括： 电平转换电路，与所述逐波限流使能信号发生电路连接，用于对所述逐波限流使能信 号进行电平转换，获得过流逻辑信号； 逐波限流电路，与所述电平转换电路连接，用于根据所述过流逻辑信号对所述逆变器 电路中的开关管进行关闭控制。
4. 根据权利要求1或2或3所述的系统，其特征在于，还包括： 瞬投负载冲击信号第二生成电路，与所述逐波限流使能信号发生电路连接，用于对所 述逆变器电路的输出电流进行检测，获得输出电流检测值，若判断获知所述输出电流检测 值达到预设电流阀值，则生成所述瞬投负载冲击信号； 以及 选择电路，分别与所述瞬投负载冲击信号第一生成电路和所述瞬投负载冲击信号第二 生成电路，以及所述逐波限流使能信号发生电路连接，用于在所述瞬投负载冲击信号第一 生成电路和所述瞬投负载冲击信号第二生成电路分别生成的瞬投负载冲击信号中择一输 出给所述逐波限流使能信号发生电路。
5. 根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述瞬投负载冲击信号第二生成电路包 括： 电流检测电路，用于对所述逆变器电路的输出电流进行检测，获得输出电流检测值； 负载冲击使能信号第二发生电路，分别与所述电流检测电路和所述逐波限流使能信号 发生电路连接，用于将所述输出电流检测值与所述预设电流阀值进行比较，若判断获知所 述输出电流检测值达到所述预设电流阀值，则生成所述瞬投负载冲击信号。
6. -种逆变器电路的过流保护方法，其特征在于，包括： 对逆变器电路中的电感电流进行检测，获得电感电流检测值； 根据瞬投负载冲击信号降低限流阀值，并将经过降低处理的限流阀值与所述电感电流 检测值对应的电压值进行比较，若判断获知所述电感电流检测值对应的电压值达到所述限 流阀值，则输出逐波限流使能信号； 根据所述逐波限流使能信号，对所述逆变器电路中的开关管进行关闭控制； 其中，对所述逆变器电路中的电感电压进行检测，获得电感电压检测值，若判断获知所 述电感电压检测值达到预设电压阀值，则生成所述瞬投负载冲击信号。
7. 根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述逐波限流使能信号，对所述 逆变器电路中的开关管进行关闭控制，包括： 对所述逐波限流使能信号进行电平转换，获得过流逻辑信号； 根据所述过流逻辑信号对所述逆变器电路中的开关管进行关闭控制。
8. 根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，还包括： 对所述逆变器电路的输出电流进行检测，获得输出电流检测值，若判断获知所述输出 电流检测值达到预设电流阀值，则生成所述瞬投负载冲击信号。
9. 一种逆变器电路的过流保护系统，其特征在于，包括： 第一限流电路，用于获得电感电流检测值，将所述电感电流检测值与第一预设限流阀 值进行比较，若所述电感电流检测值达到所述第一预设限流阀值，则输出第一过流逻辑信 号； 第二限流电路，用于获得电感电压检测值，将所述电感电压检测值与第二预设限流阀 值进行比较，若所述电感电压检测值达到所述第二预设限流阀值，则输出第二过流逻辑信 号； 逐波限流电路，与所述第一限流电路和所述第二限流电路连接，用于对所述第一过流 逻辑信号和所述第二过流逻辑信号进行或逻辑运算，生成过流逻辑信号，根据所述过流逻 辑信号对所述逆变器电路中的开关管进行关闭控制。
10. 根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述第一限流电路包括： 电感电流检测电路，用于对逆变器电路中的电感电流进行检测，获得电感电流检测 值； 第一逐波限流使能信号发生电路，与所述电感电流检测电路连接，用于将所述电感电 流检测值对应的电压值与所述第一预设限流阀值进行比较，若判断获知所述电感电流检测 值对应的电压值达到所述第一预设限流阀值，则生成第一逐波限流使能信号； 第一电平转换电路，分别与所述第一逐波限流使能信号发生电路和所述或逻辑电路连 接，用于对所述第一逐波限流使能信号进行电平转换，输出所述第一过流逻辑信号。
11. 根据权利要求9或10所述的系统，其特征在于，所述第二限流电路包括： 电感电压检测电路，用于对逆变器电路中的电感电压进行检测，获得电感电压检测 值； 第二逐波限流使能信号发生电路，与所述电感电压检测电路连接，用于将所述电感电 压检测值与所述第二预设限流阀值进行比较，若判断获知所述电感电压检测值达到所述第 二预设限流阀值，则生成第二逐波限流使能信号； 第二电平转换电路，分别与所述第二逐波限流使能信号发生电路和所述或逻辑电路连 接，用于对所述第二逐波限流使能信号进行电平转换，输出所述第二过流逻辑信号。
12. -种逆变器电路的过流保护方法，其特征在于，包括： 获得电感电流检测值，将所述电感电流检测值与第一预设限流阀值进行比较，若所述 电感电流检测值达到所述第一预设限流阀值，则输出第一过流逻辑信号； 获得电感电压检测值，将所述电感电压检测值与第二预设限流阀值进行比较，若所述 电感电压检测值达到所述第二预设限流阀值，则输出第二过流逻辑信号； 对所述第一过流逻辑信号和所述第二过流逻辑信号进行或逻辑运算，输出过流逻辑信 号； 根据所述过流逻辑信号对所述逆变器电路中的开关管进行关闭控制。
13. 根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述获得电感电流检测值，将所述电感 电流检测值与第一预设限流阀值进行比较，若所述电感电流检测值达到所述第一预设限流 阀值，则输出第一过流逻辑信号，包括： 对逆变器电路中的电感电流进行检测，获得电感电流检测值； 将所述电感电流检测值对应的电压值与所述第一预设限流阀值进行比较，若判断获知 所述电感电流检测值对应的电压值达到所述第一预设限流阀值，则生成第一逐波限流使能 信号； 对所述第一逐波限流使能信号进行电平转换，输出所述第一过流逻辑信号。
14. 根据权利要求12或13所述的方法，其特征在于，所述获得电感电压检测值，将所述 电感电压检测值与第二预设限流阀值进行比较，若所述电感电压检测值达到所述第二预设 限流阀值，则输出第二过流逻辑信号，包括： 对逆变器电路中的电感电压进行检测，获得电感电压检测值； 将所述电感电压检测值与所述第二预设限流阀值进行比较，若判断获知所述电感电压 检测值达到所述第二预设限流阀值，则生成第二逐波限流使能信号； 对所述第二逐波限流使能信号进行电平转换，输出所述第二过流逻辑信号。
【文档编号】H02H7/122GK104104062SQ201410360242
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年7月25日 优先权日:2014年7月25日
【发明者】刘克雷 申请人:华为技术有限公司