一种高压直流逆变器上电缓冲和极性防反接装置的制作方法

1.本实用新型涉及逆变电源技术领域，特别涉及一种高压直流逆变器上电缓冲和极性防反接装置。


背景技术：

2.高压直流逆变器是把高压直流电能转变成定频定压或调频调压交流电的转换器，通常由逆变桥、控制逻辑和滤波电路等结构组成。在上电过程中，由于上电电压较高，后面的电解电容相当于短路，上电瞬间充电电路极大，极易烧坏电路中的元器件，因此需要对电路进行上电缓冲保护。另外，由于输入为直流电源，有极性要求，当电路被反接时，相当于电路短路，短路电流引起起火或爆炸的可能性极大，严重时可能会烧毁整台逆变器，存在极大的安全隐患。目前主要采用限流电阻、可控硅、nmos管、稳压管等手段来进行上电缓冲和极性防反接，但这种方式会造成电路结构复杂、体积大、成本高以及功耗大，因此有待改善。


技术实现要素：

3.为解决上述技术问题，本实用新型公开了一种高压直流逆变器上电缓冲和极性防反接装置，包括限流电阻、第一二极管、可控硅、第一电容、第一电阻以及电解电容，所述限流电阻与第一二极管串联，所述可控硅与限流电阻和第一二极管并联，所述限流电阻的一端和可控硅的阳极均与母线输入端连接，所述第一二极管的另一端和可控硅的阴极均与母线输出端连接，所述可控硅的控制极分别与第一电容和第一电阻连接，所述第一电容和第一电阻的另一端分别与控制电源的输入端和浮地端连接，所述电解电容两端分别与母线输出端和母线接地端连接。
4.进一步地，所述可控硅两端并联有rc吸收电路。
5.进一步地，所述限流电阻和第一二极管后面还串联有第二二极管。
6.本实用新型的有益效果是：
7.1、通过二极管进行极性防反接，当电路反接时，二极管不会导通，母线中不会产生电流和电压，能够有效防止因电路反接而带来的安全隐患；
8.2、通过限流电阻和可控硅进行上电缓冲，电路接通瞬间会产生较大的电压和电流的波动，通过限流电阻来缓解电流对电路所带来的影响。
9.采用上述技术手段，无需传统的nmos管和稳压管，既简化了电路结构、减小了体积、降低了成本，又避免了采用nmos管作为防反接电路和稳压管所产生的功耗问题。
附图说明
10.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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。
11.图1为本实用新型的电路原理图。
具体实施方式
12.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
13.需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
14.在实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”等应做广义理解。例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中介媒体相连，还可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
15.如图1所示，本实施例的高压直流逆变器上电缓冲和极性防反接装置，包括限流电阻r、第一二极管d1、第二二极管d2、可控硅scr、rc吸收电路、第一电容c1、第一电阻r1以及电解电容c2。
16.限流电阻r、第一二极管d1、第二二极管d2串联构成防反接电路，当出现极性反接情况时，第一二极管d1和第二二极管d2能够阻止电路导通，从而使后面的电路得不到电源电压而得到保护。
17.接线极性正确，第一二极管d1和第二二极管d2正向导通，限流电阻r能够防止逆变器上电瞬间产生较大电流，起到限流作用，从而保护电路中的元器件以及逆变器不被损坏。
18.可控硅scr与上述防反接电路并联，限流电阻r的一端和可控硅scr的阳极均与母线输入端vin连接，第二二极管d2的另一端和可控硅scr的阴极均与母线输出端vout连接，可控硅scr的控制极分别与第一电容c1和第一电阻r1连接，第一电容c1和第一电阻r1的另一端分别与控制电源的输入端vcc-f和浮地端gnd-f连接，第一电容c1能够防止可控硅scr被误开通，第一电阻r1起到限流作用。
19.可控硅scr的导通条件：一是母线给可控硅scr的阳极和阴极施加正向电压，二是控制电源给控制极施加正向电压，以上两个条件必须同时满足，可控硅scr才会处于导通状态；可控硅scr导通后，可去掉控制极电压，可控硅scr仍处于导通状态。若施加反向电压，可控硅scr不会导通。
20.可控硅scr在通断过程中，电路中会产生较大的电压波动，通过在可控硅scr两端并联rc吸收电路，来减小电压变化率，以此来保护可控硅scr。
21.电解电容c2两端分别与母线输出端vout和母线接地端gnd连接，电解电容c2能够滤除逆变器通断过程中的电压波动，并抑制某些负载在断电时产生的反灌电流，防止母线电压波动。
22.本实用新型通过第一二极管d1和第二二极管d2进行极性防反接，当电路反接时，第一二极管d1和第二二极管d2不会导通，母线中不会产生电流和电压，能够有效防止因电路反接而带来的安全隐患；通过限流电阻r和可控硅scr来缓解电流和电压波动对电路所带来的影响。采用上述技术手段，无需传统的nmos管和稳压管，既简化了电路结构、减小了体
积、降低了成本，又避免了采用nmos管作为防反接电路和稳压管所产生的功耗问题。
23.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础；当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。


技术特征：
1.一种高压直流逆变器上电缓冲和极性防反接装置，其特征在于：包括限流电阻、第一二极管、可控硅、第一电容、第一电阻以及电解电容，所述限流电阻与第一二极管串联，所述可控硅与限流电阻和第一二极管并联，所述限流电阻的一端和可控硅的阳极均与母线输入端连接，所述第一二极管的另一端和可控硅的阴极均与母线输出端连接，所述可控硅的控制极分别与第一电容和第一电阻连接，所述第一电容和第一电阻的另一端分别与控制电源的输入端和浮地端连接，所述电解电容两端分别与母线输出端和母线接地端连接。2.根据权利要求1所述的高压直流逆变器上电缓冲和极性防反接装置，其特征在于：所述可控硅两端并联有rc吸收电路。3.根据权利要求1所述的高压直流逆变器上电缓冲和极性防反接装置，其特征在于：所述限流电阻和第一二极管后面还串联有第二二极管。

技术总结
本实用新型公开了一种高压直流逆变器上电缓冲和极性防反接装置，包括限流电阻、第一二极管、第二二极管、可控硅、RC吸收电路、第一电容、第一电阻以及电解电容，限流电阻、第一二极管、第二二极管串联，限流电阻的一端和可控硅的阳极均与输入端连接，第二二极管的另一端和可控硅的阴极均与输出端连接，可控硅的控制极分别与第一电容和第一电阻连接，电解电容两端分别与输出端和接地端连接。本实用新型通过二极管进行极性防反接，能够有效防止因电路反接而带来的安全隐患；通过限流电阻和可控硅来缓解电流和电压波动对电路所带来的影响；采用上述技术手段，既简化了电路结构、降低了成本，又避免了采用NMOS管作为防反接电路和稳压管所产生的功耗问题。所产生的功耗问题。所产生的功耗问题。


技术研发人员：刘振松 李军学
受保护的技术使用者：青岛和微电子有限公司
技术研发日：2022.03.25
技术公布日：2022/9/13