一种基于过压过流保护的分层式三相维也纳整流器的制作方法

1.本发明涉及维也纳整流器技术领域，尤其涉及一种于过压过流保护的分层式三相维也纳整流器。


背景技术：

2.整流器作为电气设备与电网的接口，是大多数电力电子设备中不可或缺的电气环节。相比于传统的二极管整流或者晶闸管相控整流器，维也纳整流器具有网侧谐波含量低、功率因数高的特点；相比较于pwm整流器，维也纳整流器中功率开关承受的电压应力为直流侧电压的一半，对功率开关管的耐压要求较低，降低了成本，经济性好，适于工程应用。
3.然而，现有的维也纳整流器在运行过程中容易出现过压过流现象，将对整流器的功率器件造成损害并且现有的整流器硬件电路规模过大导致整流器面积过大，不利于安装使用。


技术实现要素：

4.鉴于上述的分析，本发明实施例旨在提供一种于过压过流保护的分层式三相维也纳整流器，用以解决现有维也纳整流器运行过程中出现过压过流损坏功率器件以及硬件电路规模过大导致整流器面积过大不利于安装使用的问题。
5.本发明实施例提供了一种基于过压过流保护的分层式三相维也纳整流器，包括：控制模块、第一直流电容、第二直流电容和层叠的三层单相整流电路；每一层所述单相整流电路包括过流过压检测电路、逻辑驱动电路和功率回路；其中，三层的功率回路与第一直流电容、第二直流电容构成功率主电路；
6.所述控制模块，用于根据接收的每一层单相整流电路中的交流侧的交流电压、交流电流和所述功率主电路输出的直流电压，得到各单相整流电路中所述功率回路的开关信号；
7.所述过流过压检测电路，用于将接收的所在相交流侧的交流电流、所述功率主电路输出的直流电压与设定的参考值进行比较，并输出比较信号；
8.所述逻辑驱动电路，用于根据接收的当前相的功率回路的开关信号和所述比较信号进行逻辑判断，输出控制信号，进而驱动所在相的功率回路。
9.进一步地，所述单相整流电路在所述过流过压检测电路之前还设置有电压电流采样调理电路；
10.所述电压电流采样调理电路，用于采集和放大所在相交流侧的交流电压、交流电流和所述功率主电路输出的直流电压。
11.进一步地，所述三相的功率回路、第一直流电容和第二直流电容构成功率主电路；具体为：
12.各功率回路的输入端接收相应相的控制信号，各功率回路的第一输出端连接第一直流电容的一端，并输出第一直流电压；各功率回路中的第二输出端连接第二直流电容的
一端，并输出第二直流电压；第一直流电容另一端和第二直流电容的另一端连接作为功率主电路的直流中性点，并与各功率回路中的第三输出端连接。
13.进一步地，所述控制模块基于接收的每一层单相整流电路中的交流侧的交流电压、交流电流和所述功率主电路输出的第一直流电压、第二直流电压，根据三相维也纳整流器空间电压矢量控制方法得到各单相整流电路中所述功率回路的第一开关信号和第二开关信号。
14.进一步地，所述过压过流检测电路包括过压检测电路和过流电测电路；预设的参考值包括第一参考值和第二参考值；其中，第一参考值大于第二参考值；
15.所述过压检测电路，用于基于接收的直流电压与第一参考值进行比较，输出比较信号；其中，若大于第一参考值，则为过压，比较信号为低电平信号，否则为正常，比较信号为高电平信号；
16.所述过流检测电路，用于将接收的电流信号转换为电压信号，并将所述电压信号与预设的第一参考值和第二参考值进行比较；其中，若大于第一参考值或小于第二参考值，则为过流，比较信号为低电平信号，否则为正常，比较信号为高电平信号。
17.进一步地，所述过压检测电路包括第一过压检测电路和第二过压检测电路；
18.所述第一过压检测电路包括电压调整电路、电压比较器和光耦器；所述电压调整电路接收第一直流电压，将第一直流电压调整至与预设的第一参考值相匹配的电压范围，输出调整后的第一直流电压；所述电压比较器的反相端接收的调整后的第一直流电压，同相端接收预设的第一参考值，输出端输出比较信号；所述光耦器将接收的比较信号进行光耦隔离后输出第一直流电压比较信号；
19.所述第二过压检测电路与所述第一过压检测电路的电路结构相同，其中，第二过压检测电路接收第二直流电压，输出第二直流电压比较信号。
20.进一步地，所述过流检测电路包括第一电流检测电路和第二电流检测电路；
21.所述第一电流检测电路包括电流调整电路、电压比较器和光耦器；所述电流调整电路接收交流电流，将交流电流转换为电压并将电压调整至与预设的第一参考值相匹配的电压范围，输出调整后电压；所述电压比较器的反相端接收调整后电压，同相端接收预设的第一参考值，输出端输出比较信号；所述光耦器将比较信号进行光耦隔离后输出第一电流比较信号；
22.所述第二过流检测电路与所述第一过流检测电路的结构相同，其中，第二过流检测电路接收交流电流，输出第二电流比较信号，且电压比较器的同相端接收调整后电压，反相端接收预设的第二参考值，输出端输出比较信号。
23.进一步地，所述逻辑驱动电路包括逻辑运算电路和驱动电路；所述逻辑运算电路包括第一逻辑运算电路和第二逻辑运算电路；具体为：
24.所述第一逻辑运算电路，用于将接收的第一电流比较信号、第二电流比较信号、第一直流电压比较信号、第二直流电压比较信号以及当前相的第一开关信号进行逻辑与运算，输出第一驱动信号；
25.所述第二逻辑运算电路，用于将接收的第一电流比较信号、第二电流比较信号、第一直流电压比较信号、第二直流电压比较信号以及当前相的第二开关信号进行逻辑与运算，输出第二驱动信号。
26.进一步地，所述驱动电路包括第一驱动电路和第二驱动电路；
27.所述第一驱动芯片包括驱动芯片、第一二极管、第二二极管、第一电阻和第二电阻；所述驱动芯片的阴极接收第一驱动信号，输出端连接第一二极管阳极和第二二极管的阴极，第一二极管阴极连接第一电阻的一端，第二二极管的阳极连接第二电阻的一端，第一电阻和第二电阻的另一端连接，并输出第一控制信号；
28.所述第二驱动电路与第一驱动电路的结构相同，其中，第二驱动电路接收第二驱动信号，输出第二控制信号。
29.进一步地，所述功率回路包括第一功率二极管和第二功率二极管、第一mosfet和第二mosfet；
30.所述第一功率二极管的阳极与第二功率二极管的阴极连接，并连接交流侧中性点，还连接第一mosfet的源极；所述第一功率二极管的阴极作为所述功率回路的第一输出端，第二功率二极管的阳极作为所述功率回路的第二输出端；
31.所述第一mosfet的漏级与第二mosfet的漏级连接，所述第二mosfet的源极作为所述功率回路的第三输出端；所述第一mosfet的栅极接收第一控制信号；所述第二mosfet的栅极接收第二控制信号。
32.与现有技术相比，本发明至少可实现如下有益效果之一：
33.本发明提供的一种基于过压过流保护的分层式三相维也纳整流器，
34.通过压过流检测电路，检测整流器的输入是否出现过压过流，并与控制模块的开关信号进行逻辑运算，得到驱动电路的驱动信号，进而驱动功率主电路的开通和关断，实现了过压过流保护，避免整流器收到损害，并且将三相维也纳整流电路分成三层的单相整流电路，减小了电路规模，进而减小了整流器面积，使得整流器使用安装更为灵活。
35.本发明中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过说明书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。
附图说明
36.附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本发明的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。
37.图1为本发明实施例提供的基于过压过流保护的分层式三相维也纳整流器结构框图；
38.图2为本发明实施例提供的基于过压过流保护的分层式三相维也纳整流器分层结构示意图；
39.图3为本发明实施例中单相整流电路中电压电流采集调理电路的连接图；
40.图4为本发明实施例中控制模块示意图；
41.图5为本发明实施例中单相整流电路中过压过流检测电路的连接图；
42.图6为本发明实施例中单相整流电路中逻辑运算电路的连接图；
43.图7为本发明实施例中单相整流电路中驱动电路的连接图；
44.图8为本发明实施例中单相整流电路中功率回路的连接图；
45.图9为本发明实施例中功率主电路的连接示意图。
具体实施方式
46.下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本技术一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理，并非用于限定本发明的范围。
47.本发明的一个具体实施例，公开了一种基于过压过流保护的分层式三相维也纳整流器，结构框图如图1所示，包括：控制模块、第一直流电容、第二直流电容和层叠的三层单相整流电路；每一层所述单相整流电路包括过流过压检测电路、逻辑驱动电路和功率回路；其中，三层的功率回路与第一直流电容、第二直流电容构成功率主电路。
48.所述控制模块，用于根据接收的每一层单相整流电路中的交流侧的交流电压、交流电流和所述功率主电路输出的直流电压，得到各单相整流电路中所述功率回路的开关信号。
49.所述过流过压检测电路，用于将接收的所在相交流侧的交流电流、所述功率主电路输出的直流电压与设定的参考值进行比较，并输出比较信号。
50.所述逻辑驱动电路，用于根据接收的当前相的功率回路的开关信号和所述比较信号进行逻辑判断，输出控制信号，进而驱动所在相的功率回路。
51.应当注意的是，本实施例中根据三相维也纳整流器各相电路具有一致性，将三相电路拆分为单相电路，得到层叠的三层单相整流电路，即a相、b相和c相对应的单相整流电路，通过对各单相整流电路所在层设定一定高度，得到分层立式结构，如图2所示，减小了整流器的面积，使用安装更为灵活。其中，各单相整流电路所在层的高度根据具体需求进行设置。
52.与现有技术相比，本实施例提供的一种基于过压过流保护的分层式三相维也纳整流器，通过压过流检测电路，检测整流器的输入是否出现过压过流，并与控制模块的开关信号进行逻辑运算，得到驱动电路的驱动信号，进而驱动功率主电路的开通和关断，实现了过压过流保护，避免整流器收到损害，使得整流器更加安全可靠。
53.实施时，如图9所示，所述三相的功率回路、第一直流电容cd1和第二直流电容cd2构成功率主电路；具体为：
54.各功率回路的输入端接收相应相的控制信号，各功率回路的第一输出端连接第一直流电容cd1的一端，并输出第一直流电压u
dc1
；各功率回路中的第二输出端连接第二直流电容cd2的一端，并输出第二直流电压u
dc2
；第一直流电容cd1另一端和第二直流电容cd2另一端连接作为功率主电路的直流中性点n，并与各功率回路中的第三输出端连接。其中，第一直流电容cd1的一端和第二直流电容cd2的一端分别与直流负载的两端连接。
55.实施时，所述控制模块基于接收的每一层单相整流电路中的交流侧的交流电压、交流电流和所述功率主电路输出的第一直流电压、第二直流电压，根据三相维也纳整流器空间电压矢量控制方法得到各单相整流电路中所述功率回路的第一开关信号和第二开关信号。优选地，控制模块采用dsp28335。
56.可以理解的，如图4所示，控制模块的输入为a、b、c三相各相交流侧的交流电压和电流，即ea、eb、ec、ia、ib、ic，和所述功率主电路输出的第一直流电压u
dc1
、第二直流电压u
dc2
，根据三相维也纳整流器空间电压矢量控制方法得到a、b、c三相各所在单相整流电路中功率
回路的第一开关信号和第二开关信号，即pwma1_ctrl1和pwma2_ctrl1、pwmb1_ctrl1和pwmb2_ctrl1、pwmc1_ctrl1和pwmc2_ctrl1。
57.实施时，所述单相整流电路在所述过流过压检测电路之前还设置有电压电流采样调理电路；所述电压电流采样调理电路，用于采集和放大所在相交流侧的交流电压、交流电流和所述功率主电路输出的直流电压。
58.具体实施时，如图3所示，以a相所在单相整流电路层为例，电压电流采样调理电路包括电阻r1～r24、r69～r93、电容c1～c9、电压采样芯片u1～u3、电流采样芯片u4、运算放大器u21～u24。具体地：
59.对交流侧所在相的交流电压进行采样调理的电路如下：
60.所述电阻r1与r2、电阻r3与r4、电阻r5与r6、电阻r7与r8并联后串联，一端接收所在相的交流电压e
a-in
，另一端连接电压采样芯片u1的电压采样输入端ht+；所述电压采样芯片u1的中性点电压输入端ht-连接交流侧中性点gnd
ac
，正电源端v+接第二电源电压正电压端后经过电容c2后接模拟地agnd，负电源端v-接第二电源电压负电压端后经过电容c1后接模拟地agnd，输出端out连接电阻r71的一端；所述电阻r71的一端还经过并联的电阻r69和r70后接数字地dgnd，另一端经电容c34后接数字地dgnd，另一端还经电阻r72接交流运算放大器u21的第一反相端in-；所述交流运算放大器u21的第一反相端in-还经过电阻r73接第一输出端out1，第一同相端in+接数字地dgnd，负电源端vcc-经电容c35后接数字地dgnd，第二同相端2in+经电阻r78后接数字地，第二同相端2in+还经r77后接第一电源电压，第二反相端2in-经电阻r76后接第一输出端out1，第二输出端2out经电阻r75接第二反相端2in-；第二输出端2out还连接电阻r74的一端，电阻r74的另一端连接电容c36的一端、二极管ds1的阳极和二极管ds2的阴极，另一端还输出放大后的交流电压ea；电容c36的另一端和二极管ds2的阳极接数字地dgnd，二极管ds1的阴极接第三电源电压。
61.对功率主电路输出的第一直流电压进行采样调理的电路如下：
62.所述电阻r9与r10、电阻r11与r12、电阻r13与r14、电阻r15与r16并联后串联，一端接收所述功率主电路的第一直流电压u
dc1_in
，另一端连接电压采样芯片u2的电压采样输入端ht+；所述电压采样芯片u2的中性点电压输入端ht-连接所述功率主电路的直流中性点电压，正电源端v+连接第二电源电压正电压端后经过电容c4后接模拟地agnd，负电源端v-连接第二电源电压负电压端后经过电容c3后接模拟地agnd，输出端out连接电阻r84的一端；所述电阻r84的一端还经过并联的电阻r85和r86后接数字地dgnd，所述电阻r84的另一端连接电容c41的一端，电容c41的另一端接数字地dgnd，电阻r84的另一端还连接直流运算放大器u23的同相端in+；直流运算放大器u23的反相端in-连接输出端vout；输出端还接电容c40的一端，电容c40的另一端连接电阻r83的一端，电阻r83的另一端连接二极管ds5的阳极和二极管ds6的阴极，电阻r83的另一端还输出放大后的第二直流电压u
dc1
，二极管ds5的阴极接第三电源电压，二极管ds6的阳极和电容c40的另一端接数字地dgnd；正电源端v+接第三源源电压后经电容c42后接数字地dgnd；负电源端v-接数字地dgnd。
63.对功率主电路输出的第二直流电压进行采样调理的电路如下：
64.所述电阻r17与r18、电阻r19与r20、电阻r21与r22、电阻r23与r24并联后串联，一端接收所述功率主电路的第二直流电压u
dc2_in
，另一端连接电压采样芯片u3的电压采样输入端ht+；所述电压采样芯片u3的中性点电压输入端ht-连接所述功率主电路的直流中性点
电压，正电源端v+接第二电源电压正电压端后经过电容c6后接模拟地agnd，负电源端v-接第二电源电压负电压端后经过电容c5后接模拟地agnd，输出端out连接电阻r82的一端；所述电阻r82的一端还经过并联的电阻r80和r81后接数字地dgnd，电阻r82的另一端连接电容c38的一端，电容c38的另一端接数字地dgnd，电阻r82的另一端还连接直流运算放大器u22的同相端in+；直流运算放大器u22的反相端in-连接输出端vout，输出端还接电容c37的一端，电容c37的另一端连接电阻r79的一端，电阻r79的另一端连接二极管ds3的阳极和二极管ds4的阴极，电阻r79的另一端还输出放大后的第一直流电压u
dc2
，二极管ds3的阴极接第三电源电压，二极管ds4的阳极接数字地dgnd，电容c37的另一端接数字地dgnd；正电源端v+接第三电源电压后经电容c39后接数字地dgnd；负电源端v-接数字地dgnd。
65.对交流侧交流电流进行采样调理的电路如下：
66.所述电流采样芯片u4的两个电流采集端ip+短接，并接收所在相交流电流i
a-in
，两个负电流采集端ip-短接，并还接收负的所在相交流电流-i
a-in
；电源端vcc接第一电源电压后经电容c9后接模拟地，输出端viout端经电容c8后接模拟地agnd，过滤端filter经电容c7后接模拟地agnd，接地端gnd接模拟地agnd，输出端viout还连接电阻r88的一端；所述电阻r88的一端还经过并联的电阻r87和r89后接数字地dgnd，电阻r88另一端经电容c43后接数字地dgnd，还经电阻r90后接交流运算放大器u24的第一反相端in-；所述交流运算放大器u24的第一反相端in-还经过电阻r91接第一输出端out1，第一同相端in+接数字地dgnd，负电源端vcc-经电容c44后接数字地dgnd，第二同相端2in+经电阻r92后接数字地dgnd，第二同相端2in+还经r93后接第一电源电压，第二反相端2in-经电阻r96后接第一输出端out1，第二输出端2out经电阻r95接第二反相端2in-；第二输出端2out还连接电阻r94的一端，电阻r94的另一端连接电容c45的一端、二极管ds7的阳极和二极管ds8的阴极，另一端还输出放大后的交流电流ia；电容c45的另一端和二极管ds2的阳极接数字地dgnd，二极管ds7的阴极接第三电源电压。
67.可以理解的，在交流电压和直流电压采集调理过程中，接收的电压经过r1～r8、r9～r16、r12～r24的分压，输入给电压采集芯片u1～u3，电压采集芯片输出电压信号，通过运算放大器u21～u23进行调理，得到与控制模块输入电压匹配的输入电压；在交流电流采集调理过程中，交流电流输入给电流采样芯片u4，电流采集芯片u4输出电流信号经过u24进行电压等级转换，得到控制电路输入电流匹配的输入电流，应当注意的是交流电流经过电流采集芯片采集后为正值。
68.优选地，电流采集芯片采用acs724，交流运算放大器采用lf353，直流运算放大器采用opa365。
69.实施时，所述过压过流检测电路包括过压检测电路和过流电测电路；预设的参考值包括第一参考值和第二参考值；其中，第一参考值大于第二参考值；所述过压检测电路，用于基于接收的直流电压与第一参考值进行比较，输出比较信号；其中，若大于第一参考值，则为过压，比较信号为低电平信号，否则为正常，比较信号为高电平信号；所述过流检测电路，将接收的交流电流转换为电压信号，将所述电压信号与预设的第一参考值和第二参考值进行比较，输出比较信号；其中，若大于第一参考值或小于第二参考值，则为过流，比较信号为低电平信号，否则为正常，比较信号为高电平信号。
70.具体实施时，所述过压检测电路包括第一过压检测电路和第二过压检测电路；所
述第一过压检测电路包括电压调整电路、电压比较器和光耦器；所述电压调整电路接收第一直流电压，将第一直流电压调整至与预设的第一参考值相匹配的电压范围，输出调整后的第一直流电压；所述电压比较器的反相端接收的调整后的第一直流电压，同相端接收预设的第一参考值，输出端输出比较信号；所述光耦器将接收的比较信号进行光耦隔离后输出第一直流电压比较信号；所述第二过压检测电路与所述第一过压检测电路的电路结构相同，其中，第二过压检测电路接收第二直流电压，输出第二直流电压比较信号。
71.具体地，如图5所示，所述过压检测电路包括电阻r47～r66、电阻r35和r36、电容c20～c29、运算放大器u7和u8、电压比较器u11和u12、光耦u15和u16。更具体地：
72.第一过压检测电路的电路结构如下：
73.所述运算放大器u7的同相输入端+in连接电阻r49的一端、电阻r48的一端和电容c20的一端，所述电阻r48和电容c20的另一端接模拟地agnd，电阻r49的另一端经电阻r47后接收第一直流电压u
dc1
；所述运算放大器u7的反相输入端-in经过电阻r50和电容c21后连接电阻r49的另一端，反相输入端还经过电阻r51与输出端vout连接；正电源端接第一电源电压后经电容c22接模拟地agnd，负电源端接模拟地agnd。
74.所述运算放大器u7的输出端vout经电阻r53后连接电压比较器u11的反相输入端-in；电压比较器u11的同相输入端+in经过电阻r54后与输出端vout连接，同相输入端+in还连接电阻r52的一端，电阻r52的另一端连接电容c23的一端、电阻r35的一端和电阻36的一端；电容c23和电阻r36的另一端接模拟地agnd，电阻r35的另一端接第一电源电压；正电源端接第一电源电压，负电源端接模拟地；
75.电压比较器u11的输出端vout经电阻r55后连接光耦u15的阳极；光耦u15的阴极经电容c24后接数字地dgnd；集电极接模拟地agnd；发射极经电阻r56后接数字地，发射极还输出第一直流电压比较信号u
dc1_ov
。
76.第二过压检测电路的电路结构如下：
77.所述运算放大器u8的同相输入端+in连接电阻r59的一端、电阻r58的一端和电容c25的一端，所述电阻r58和电容c25的另一端接模拟地agnd，电阻r59的另一端经电阻r57后接收第二直流电压u
dc2
；所述运算放大器u7的反相输入端-in经过电阻r60和电容c26后连接电阻r59的另一端，反相输入端-in还经过电阻r61与输出端vout连接；正电源端接第一电源电压后经电容c27接模拟地agnd，负电源端接模拟地agnd。
78.所述运算放大器u8的输出端vout经电阻r63后连接电压比较器u12的反相输入端-in；电压比较器u12的同相输入端+in经过电阻r64后与输出端vout连接，同相输入端还连接电阻r62的一端，电阻r62的另一端连接电容c28的一端、电阻r35的一端和电阻36的一端；电容c28和电阻r36的另一端接模拟地agnd，电阻r35的另一端接第一电源电压；正电源端接第一电源电压，负电源端接模拟地agnd。
79.电压比较器u12的输出端vout经电阻r65后连接光耦u16的阳极；光耦u16的阴极经电容c29后接数字地dgnd；集电极接模拟地agnd；发射极经电阻r66后接数字地，发射极还输出第二直流电压比较信号u
dc2_ov
。
80.可以理解的，在过压检测电路中，通过电阻r35和r36的串联分压设置进行过压检测的第一参考值，并通过电阻r50、r51、运算放大器u7和电阻r60、r61、运算放大器u8对第一直流电压和第二直流电压进行调整，使调整后电压分别与第一参考值处于相匹配的范围；
再将调整后的第一直流电压、第二直流电压通过电压比较器u11和u12与第一参考值进行比较，当第一直流电压或第二直流电压超出第一参考值时，电压比较器输出低电平，并经过光耦隔离后传输给逻辑驱动模块进行后续的逻辑驱动。其中，通过调节电阻r50、r51和电阻r60、r61的比值，调整运算放大器的放大比例，达到对电压调整的目的，该比值可在整流器工作前根据具体情况设置。
81.具体实施时，所述过流检测电路包括第一电流检测电路和第二电流检测电路；所述第一电流检测电路包括电流调整电路、电压比较器和光耦器；所述电流调整电路接收交流电流，将交流电流转换为电压并将电压调整至与第一参考值相匹配的电压范围，输出调整后电压；所述电压比较器的反相端接收调整后电压，同相端接收第一参考值，输出端输出比较信号；所述光耦器将比较信号进行光耦隔离后输出第一电流比较信号；所述第二过流检测电路与所述第一过流检测电路的结构相同，其中，第二过流检测电路接收交流电流，输出第二电流比较信号，且电压比较器的同相端接收调整后电压，反相端接收第二参考值，输出端输出比较信号。应当注意的是，过流检测电流接收的交流电流需经电流采集芯片进行采集，采集到的交流电流为一个正的较小的值到正的较大的值。
82.具体地，以a相所在单相整流电路层为例，所述过流检测电路包括电阻r25～r46、电阻r98和r99、电容c10～c19、运算放大器u5和u6、电压比较器u9和u10、光耦u13和u14。更具体地：
83.第一过流检测电路的电路结构如下：
84.所述运算放大器u5的同相输入端连接电阻r27的一端、电阻r26的一端和电容c10的一端，所述电阻r26和电容c10的另一端接模拟地，电阻r27的另一端经电阻r25后接收交流电流ia；所述运算放大器u5的反相输入端经过电阻r28和电容c11后连接电阻r27的另一端，反相输入端还经过电阻r29与输出端连接；正电源端接电容c12后接模拟地，负电源端接模拟地；
85.所述运算放大器u5的输出端经电阻r31后连接电压比较器u9的反相输入端；电压比较器u9的同相输入端经过电阻r32后与输出端连接，同相输入端还连接电阻r30的一端，电阻r30的另一端连接电容c13的一端、电阻r35的一端和电阻36的一端；电容c13和电阻r36的另一端接模拟地，电阻r35的另一端接第一电源电压；正电源端接第一电源电压，负电源端接模拟地；
86.电压比较器u9的输出端经电阻r33后连接光耦u13的阴极；光耦u13的阴极经电容c14后接数字地；集电极接模拟地；发射极经电阻r34后接数字地，发射极还输出第一电流比较信号i
a_oc1
。
87.第二过流检测电路的电路结构如下：
88.所述运算放大器u6的同相输入端连接电阻r39的一端、电阻r37的一端和电容c15的一端，所述电阻r37和电容c15的另一端接模拟地，电阻r39的另一端经电阻r38后接收交流电流ia；所述运算放大器u6的反相输入端经过电阻r40和电容c16后连接电阻r39的另一端，反相输入端还经过电阻r41与输出端连接；正电源端接第一电源电压后经电容c17接模拟地agnd，负电源端接模拟地agnd；
89.所述运算放大器u6的输出端vout经电阻r42后连接电压比较器u10的同相输入端+in；电压比较器u10的反相输入端-in经过电阻r44后与输出端vout连接，反相输入端还连接
电阻r43的一端，电阻r43的另一端连接电容c18的一端、电阻r98的一端和电阻99的一端；电容c18和电阻r99的另一端接模拟地agnd，电阻r98的另一端接第一电源电压；正电源端接第一电源电压，负电源端接模拟地agnd；
90.电压比较器u10的输出端vout经电阻r45后连接光耦u14的阳极；光耦u14的阴极经电容c19后接数字地dgnd；集电极接模拟地agnd；发射极经电阻r46后接数字地dgnd，发射极还输出第二电流比较信号i
a_oc2
。
91.应当注意的是，实际交流电流有正负变化，对应于采集的交流电流的最大值和最小值，需要该最大值和最小值均满足设定条件，才能满足整流器不过流，因此，需要分别对采集的交流电流的最大值和最小值进行判断；对于采集的交流电流的最大值的判断，同样通过电阻r35和r36分压预设的第一参考值，再通过设置电阻r28和r29的放大比例，使得运算放大器u5输出的调整后电压与参考值范围相匹配，之后通过电压比较器u9对调整后电压与参考值进行比较，若大于第一参考值，则为过流，输出低电平；对于采集的交流电流的最小值的判断，通过电阻r98和r99分压预设第二参考值，再通过设置电阻r40和r41的放大比例，使得运算放大器u6输出的调整后电压与第二参考值范围相匹配，再通过电压比较器u10对调整后电压与参考值进行比较，若小于第二参考值，则为过流，输出低电平，即分别对实际交流电流中的正负值进行了过流判断。
92.优选地，将电阻r28和r29、r40和r41、r50和r51、r60和r61均设置为可调电阻，在整流器工作之前，根据实际情况调节电阻值，改变电压调整电路的放大比例将接收的交流电流和直流电压调整到与参考值匹配的范围；将电阻r35、r36和电阻r98和r99均设置为可调电阻，在整流器工作之前，根据实际情况通过调节电阻r35、r36的阻值和电阻r98和r99的阻值设定第一参考值和第二参考值，使得整流器更加灵活适用性更好。
93.优选地，第一电源电压为5v，第二电源电压为15v，第三电源电压为3.3v。
94.实施时，所述逻辑驱动电路包括逻辑运算电路和驱动电路；所述逻辑运算电路包括第一逻辑运算电路和第二逻辑运算电路。
95.具体实施时，所述第一逻辑运算电路，用于将接收的第一电流比较信号、第二电流比较信号、第一直流电压比较信号、第二直流电压比较信号以及当前相的第一开关信号进行逻辑与运算，输出第一驱动信号；
96.所述第二逻辑运算电路，用于将接收的第一电流比较信号、第二电流比较信号、第一直流电压比较信号、第二直流电压比较信号以及当前相的第二开关信号进行逻辑与运算，输出第二驱动信号。
97.可以理解的，逻辑运算电路将过压过流检测电路输出的各比较信号与控制模块输出的开关信号进行与运算，在出现过压或过流情况时，输出低电平给驱动电路，进而实现对功率回路中相应功率开关管的关断，实现过压过流的保护，否则相应功率开关管导通。
98.具体地，如图6所示，以a相所在单相整流层为例，所述逻辑运算电路包括四输入与门芯片u17和u19、电容c30和c32。更具体地：
99.第一逻辑运算电路的电路结构如下：
100.所述四输入与门芯片u17的第一组的第一至第四数据输入端分别接收第一电流比较信号i
a_oc1
、第二电流比较信号i
a_oc2
、第一直流电压比较信号u
dc1_ov
和第二直流电压比较信号u
dc2_ov
；第一组数据输出端连接第二组的第一数据输入端；第二组的第二数据输入端接
收第一开关信号pwma1_ctrl1，第三数据输入端和第四数据输入端接第一电源电压后经电容c30接数字地；第二组数据输出端输出第一驱动信号pwm1。
101.第二逻辑运算电路的电路结构如下：
102.所述四输入与门芯片u19的第一组的第一至第四数据输入端分别接收第一直流电压比较信号u
dc2_ov
、第二直流电压比较信号u
dc2_ov
、第二开关信号pwma2_ctrl1、第一电流比较信号i
a_oc1
；第一组数据输出端连接第二组的第一数据输入端；第二组的第二数据输入端接收第二电流比较信号i
a_oc2
，第三数据输入端和第四数据输入端接第一电源电压后经电容c32接数字地；第二组数据输出端输出第二驱动信号pwm1。
103.优选地，四输入与门芯片采用74hc21。
104.实施时，所述驱动电路包括第一驱动电路和第二驱动电路。
105.所述第一驱动芯片包括驱动芯片、第一二极管、第二二极管、第一电阻和第二电阻；所述驱动芯片的阴极接收第一驱动信号，输出端连接第一二极管阳极和第二二极管的阴极，第一二极管阴极连接第一电阻的一端，第二二极管的阳极连接第二电阻的一端，第一电阻和第二电阻的另一端连接，并输出第一控制信号；可以理解的，由第一二极管、第二二极管、第一电阻和第二电阻构成的驱动芯片外围电路用于保护输出的控制信号。
106.所述第二驱动电路与第一驱动电路的结构相同，其中，第二驱动电路接收第二驱动信号，输出第二控制信号。
107.具体地，如图7所示，所述驱动电路包括电阻r67、r68和r94～r97，电容c31和c33、驱动芯片u18和u20、二极管dd1～dd4。更具体地：
108.第一驱动电路的电路结构如下：
109.所述驱动芯片u18的阴极连接电阻r97的一端，电阻r97的另一端接收第一驱动信号；所述驱动芯片u18的阳极接数字地，正电源端接第二电源电压后经电容c31与负电源端连接；所述驱动芯片u18的输出端连接二极管dd1的阳极和二极管dd2的阴极，二极管dd1的阴极连接电阻r67的一端，二极管dd2的阳极连接电阻r68的一端；电阻r67的另一端与电阻r68的另一端，并输出第一控制信号。
110.第二驱动电路的电路结构如下：
111.所述驱动芯片u20的阴极连接电阻r94的一端，电阻r94的另一端接收第二驱动信号；所述驱动芯片u20的阳极接数字地，正电源端接第二电源电压后经电容c33与负电源端连接；所述驱动芯片u20的输出端连接二极管dd3的阳极和二极管dd4的阴极，二极管dd1的阴极连接电阻r95的一端，二极管dd2的阳极连接电阻r96的一端；电阻r95的另一端与电阻r96的另一端，并输出第二控制信号。
112.实施时，所述功率回路包括第一功率二极管和第二功率二极管、第一mosfet和第二mosfet，如图8所示(a相所在单相整流电路为例)；
113.所述第一功率二极管的阳极与第二功率二极管的阴极连接，并连接交流侧中性点，还连接第一mosfet的源极；所述第一功率二极管的阴极作为所述功率回路的第一输出端，第二功率二极管的阳极作为所述功率回路的第二输出端；
114.所述第一mosfet的漏级与第二mosfet的漏级连接，所述第二mosfet的源极作为所述功率回路的第三输出端；所述第一mosfet的栅极接收第一控制信号；所述第二mosfet的栅极接收第二控制信号。
115.示例性，如图9所示，a、b、c相对应功率回路包括第一功率二极管(d1、d3、d5)和第二功率二极管(d2、d4、d6)、第一mosfet(q1、q3、q4)和第二mosfet(q2、q4、q6)；各功率回路与第一直流电容cd1、第二直流电容cd2构成功率主电路。
116.本领域技术人员可以理解，实现上述实施例方法的全部或部分流程，可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于计算机可读存储介质中。其中，所述计算机可读存储介质为磁盘、光盘、只读存储记忆体或随机存储记忆体等。
117.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。