变频模块的防浪涌电路的制作方法

1.本实用新型涉及充电保护电路技术领域，具体提供一种变频模块的防浪涌电路。


背景技术：

2.在变频模块中，为了防止上电对于主回路中的电容充电产生较大的浪涌电流，一般会在主回路的变频模块中加入ptc(positive temperature coefficient，正温度系数)热敏电阻。但是变频模块中由于母线电容的容量较低，在电源发生瞬停等情况时，母线电压会被快速拉低；当电网瞬停恢复后，会产生较大的浪涌电流。如果在电网不稳定的情况下，上述动作会反复出现，最终导致ptc热敏电阻发热严重，就会导致后级电路无法正常上电工作。
3.同时，在直流侧使用交流继电器作为功率继电器中，由于交流继电器没有集成灭弧的回路，在继电器断开时，如果后级的负载没有完全停止运转或者前级电抗器正在向电容充电，而导致回路中有较大的电流流过，就会产生拉弧现象，多次拉弧产生的热量导致继电器的触电发生融化粘连，从而引起变频模块的损坏。


技术实现要素：

4.为了克服上述缺陷，提出了本实用新型，以提供解决或至少部分地解决在确保变频模块正常工作的前提下，如何实现变频模块的防浪涌电流的有效控制。
5.在第一方面，本实用新型提供一种变频模块的防浪涌电路，所述防浪涌电路包括ptc热敏电阻模块，功率电阻模块和功率继电器，所述ptc热敏电阻模块、所述功率电阻模块和所述功率继电器并联连接，所述防浪涌电路的一端与所述变频模块的主回路电感连接，所述防浪涌电路的另一端与所述变频模块的后级电容连接。
6.在上述变频模块的防浪涌电路的一个技术方案中，所述功率电阻模块包括功率电阻和功率电阻控制子模块，所述功率电阻控制子模块与所述功率电阻串联连接，所述功率电阻控制子模块用于控制所述功率电阻接入或移除所述防浪涌电路。
7.在上述变频模块的防浪涌电路的一个技术方案中，所述ptc热敏电阻模块包括ptc热敏电阻和热敏电阻控制子模块，所述热敏电阻控制子模块与所述ptc热敏电阻串联连接，所述热敏电阻控制子模块用于控制所述ptc热敏电阻接入或移除所述防浪涌电路。
8.在上述变频模块的防浪涌电路的一个技术方案中，所述防浪涌电路包括检测电阻，所述检测电阻第一端与所述功率继电器连接，所述检测电阻的第二端与所述后级电容连接。
9.在上述变频模块的防浪涌电路的一个技术方案中，所述防浪涌电路包括电压检测模块，所述电压检测模块与所述检测电阻并联连接。
10.在上述变频模块的防浪涌电路的一个技术方案中，所述电压检测模块包括线性隔离光电耦合器和运算放大器电路，所述检测电阻的第一端与所述线性隔离光电耦合器的输入端连接，所述检测电阻的第二端与所述线性隔离光电耦合器的关断信号端连接，所述线
性隔离光电耦合器的正向输出端与所述运算放大器电路的第一端连接，所述线性隔离光电耦合器的负向输出端与所述运算放大器电路的第二端连接。
11.在上述变频模块的防浪涌电路的一个技术方案中，所所述功率电阻控制子模块包括第一继电器，所述第一继电器与所述功率电阻串联连接。
12.在上述变频模块的防浪涌电路的一个技术方案中，所述热敏电阻控制子模块包括第二继电器，所述第二继电器与所述ptc热敏电阻串联连接。
13.在上述变频模块的防浪涌电路的一个技术方案中，所述功率电阻控制子模块包括第一继电器保护电路，所述第一继电器保护电路与所述第一继电器并联连接；和/或，
14.所述热敏电阻控制子模块包括第二继电器保护电路，所述第二继电器保护电路与所述第二继电器并联连接。
15.在上述变频模块的防浪涌电路的一个技术方案中，所述防浪涌电路包括第三继电器保护电路，所述第三继电器保护电路与所述功率继电器并联连接。
16.本实用新型上述一个或多个技术方案，至少具有如下一种或多种有益效果：
17.在实施本实用新型的技术方案中，本实用新型的防浪涌电路中设置有功率电阻模块，当变频模块断开通信连接达到预设时间时，说明变频模块中的ptc热敏电阻过热导致无法为变频模块的后级电容充电。可以通过功率电阻模块实现对变频模块的后级电容充电，以确保母线电压。通过上述配置方式，本实用新型能够实现在对变频模块的浪涌电流进行有效控制的同时，也能够有效避免由于ptc热敏电阻发热严重导致后级电容无法充电的情况，实现了确保变频模块正常工作的同时，有效控制浪涌电流。
附图说明
18.参照附图，本实用新型的公开内容将变得更易理解。本领域技术人员容易理解的是：这些附图仅仅用于说明的目的，而并非意在对本实用新型的保护范围组成限制。此外，图中类似的数字用以表示类似的部件，其中：
19.图1是根据本实用新型的一个实施例的变频模块的防浪涌电路的主要组成电路示意图。
20.图2是根据本实用新型实施例的一个实施方式的变频模块的防浪涌电路的主要组成电路示意图。
21.附图标记列表：
22.11：主回路电感；12：后级电容；2：防浪涌电路；21：ptc热敏电阻模块；211：ptc热敏电阻；212：热敏电阻控制子模块；2121：第二继电器；2122：第二继电器保护电路；22：功率电阻模块；221：功率电阻；222：功率电阻控制子模块；2221：第一继电器；2222：第一继电器保护电路；23：功率继电器；24：检测电阻；25：电压检测模块；251：线性隔离光电耦合器；252：运算放大器电路；26：第三继电器保护电路。
具体实施方式
23.下面参照附图来描述本实用新型的一些实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本实用新型的技术原理，并非旨在限制本实用新型的保护范围。
24.需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
25.此外，还需要说明的是，在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
26.参阅附图1，图1是根据本实用新型的一个实施例的变频模块的防浪涌电路的主要组成电路示意图。如图1所示，本实用新型实施例中，防浪涌电路2可以包括ptc热敏电阻模块21，功率电阻模块22和功率继电器23，ptc热敏电阻模块21，功率电阻模块22和功率继电器23并联连接，防浪涌电路2的一端与变频模块的主回路电感11连接，防浪涌电路2的另一端与变频模块的后级电容12连接。
27.在本实施例中，如果电网不稳定，电源会反复出现瞬停以及恢复的情况，这时就可能导致ptc(positive temperature coefficient，正温度系数)热敏电阻过热无法为变频模块的后级电容12充电。因而，可以定时检测变频模块与主控板之间的通信情况，如果变频模块与主控板之间断开通信达到预设时间，则说明ptc热敏电阻过热不能实现后级电容12的充电，则可以通过功率电阻模块22对后级电容12充电，以确保母线电压的电压值。
28.一个实施方式中，预设时长可以为15s。
29.一个实施方式中，功率继电器23可以为交流继电器。
30.在本实施例中，当母线电压的电压值达到预设的第一电压阈值时，可以控制功率继电器23吸合，并控制控制ptc热敏电阻模块21和功率电阻模块22从防浪涌电路2中移除。
31.一个实施方式中，当母线电压值在预设的第一电压值后持续一定时间后，则可以认为母线电压值达到预设的第一电压值。
32.一个实施方式中，当母线电压值达到设定值的80％以上，并持续3s，则可以认为母线电压值达到预设的第一电压值。
33.一个实施方式中，当母线电压值达到设定值的70％以上，并持续30s，则可以认为母线电压值达到预设的第一电压值。
34.本实用新型的防浪涌电路2中设置有功率电阻模块22，当变频模块断开通信连接达到预设时间时，说明变频模块中的ptc热敏电阻过热导致无法为变频模块的后级电容充电。可以通过功率电阻模块22实现对变频模块的后级电容充电，以确保母线电压。通过上述配置方式，本实用新型能够实现在对变频模块的浪涌电流进行有效控制的同时，也能够有效避免由于ptc热敏电阻发热严重导致后级电容无法充电的情况，实现了确保变频模块正常工作的同时，有效控制浪涌电流。
35.在本实用新型实施例的一个实施方式中，参阅附图2，图2是根据本实用新型实施例的一个实施方式的变频模块的防浪涌电路的主要组成电路示意图。如图2所示，功率电阻模块22可以包括功率电阻221(r5)和功率电阻控制子模块222，功率电阻控制子模块222用于控制功率电阻221接入或移除防浪涌电路2。其中，pim1、l1和c1组成变频模块，ry3为功率继电器23。
36.在本实施方式中，可以通过功率电阻控制子模块222实现将功率电阻221接入防浪
涌电路2中。
37.一个实施方式中，继续参阅附图2，如图2所示，功率电阻控制子模块222可以包括第一继电器2221(ry1)，第一继电器2221与功率电阻221串联连接。可以通过控制第一继电器2221实现功率电阻221从防浪涌电路2中接入或移除。
38.一个实施方式中，功率电阻控制子模块222可以包括第一继电器保护电路2222，第一继电器保护电路2222与第一继电器2221并联连接。可以通过控制第一继电器2221的开合来控制功率电阻221接入或移除浪涌电路2。
39.一个实施方式中，如图2所示，第一继电器保护电路2222可以由d1、r1、r3和q1组成，q1可以为ktc9013s。
40.在本实用新型实施例的一个实施方式中，如图2所示，ptc热敏电阻模块21可以包括ptc热敏电阻211(ptc1)和热敏电阻控制子模块212，热敏电阻控制子模块212与ptc热敏电阻211串联连接，热敏电阻控制子模块212用于控制ptc热敏电阻211接入或移除防浪涌电路2。
41.在本实施方式中，可以通过控制功率电阻控制子模块222和热敏电阻控制子模块212，控制ptc热敏电阻211和功率电阻221从防浪涌电路2中移除。
42.一个实施方式中，继续参阅附图2，如图2所示，热敏电阻控制子模块212包括第二继电器2121(ry2)，第二继电器2121与ptc热敏电阻211串联连接。可以通过控制第二继电器2121的开合来控制ptc热敏电阻211接入或移除浪涌电路2。
43.一个实施方式中，热敏电阻控制子模块212包括第二继电器保护电路2122，第二继电器保护电路2122与第二继电器2121并联连接
44.一个实施方式中，如图1所示，第二继电器保护电路2122可以由d2、r2、r4和q2组成，q2可以为ktc9013s。
45.一个实施方式中，如图2所示，防浪涌电路2还包括第三继电器保护电路26，第三继电器保护电路26与功率继电器23并联连接。
46.一个实施方式中，第三继电器保护电路26可以由d3、r7、r8和q3组成，q3可以为ktc9013s。
47.在本实用新型实施例的一个实施方式中，如图2所示，防浪涌电路2包括检测电阻24(r6)，检测电阻24第一端与功率继电器23连接，检测电阻24的第二端与后级电容12连接。
48.在本实施方式中，由于主回路电感11能够储存一定的能量，可以检测检测电阻24上的电压值，直接断开功率继电器23可能产生拉弧现象。要避免拉弧现象，则需要确保在没有电流流过功率继电器23时断开功率功率继电器23。因而，可以通过获取与功率继电器23串联的检测电阻24上的电压值，根据电压值判断是否有电流流过功率继电器23。当检测电阻24上的电压值小于预设的第二电压阈值时，则可以认为此时功率继电器23上的电流接近于零，可以控制功率继电器23从防浪涌电路2中移除。
49.一个实施方式中，如图2所示，防浪涌电路2包括电压检测模块25，电压检测模块25与检测电阻24并联连接。可以通过电压检测模块25，获取检测电阻24上的电压值。
50.一个实施方式中，电压检测模块25包括线性隔离光电耦合器251(pc1)和运算放大器电路252，检测电阻24的第一端与线性隔离光电耦合器251的输入端(vin)连接，检测电阻24的第二端与线性隔离光电耦合器251的关断信号端(shdn)连接，线性隔离光电耦合器251
的正向输出端(vout+)与运算放大器电路252的第一端连接，线性隔离光电耦合器251的负向输出端(vout-)与运算放大器电路252的第二端连接。
51.一个实施方式中，如图2所示，运算放大器电路252可以包括r9、r10、r11、r12、r13、c2、c3、c6、c7、tlc2272aidr(运算放大器ic1a和ic1b)、bav99lt1(二极管d4)，可以通过ic1b的输出端获取检测电阻24的电压值。
52.进一步，应该理解的是，由于各个模块的设定仅仅是为了说明本实用新型的装置的功能单元，这些模块对应的物理器件可以是处理器本身，或者处理器中软件的一部分，硬件的一部分，或者软件和硬件结合的一部分。因此，图中的各个模块的数量仅仅是示意性的。
53.本领域技术人员能够理解的是，可以对装置中的各个模块进行适应性地拆分或合并。对具体模块的这种拆分或合并并不会导致技术方案偏离本实用新型的原理，因此，拆分或合并之后的技术方案都将落入本实用新型的保护范围内。
54.至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本实用新型的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本实用新型的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本实用新型的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本实用新型的保护范围之内。