一种用于检测逆变器温度异常的纯硬件保护电路的制作方法

本发明涉及电力电子，尤其涉及一种用于检测逆变器温度异常的纯硬件保护电路。

背景技术：

1、近年来，新能源行业焕发出新的活力，光伏发电与储能结合的供电方式是重要的研究方向。而逆变器作为新能源发电解决方案中重要的一环，也正飞速发展。

2、目前行业内光储逆变器正往大功率、小体积、多功能、高度集成的方向发展，导致逆变器内部的散热成为一大难题，目前主流的散热方式多为散热器+风扇，但在实际使用过程中，有时会面临风扇老化、逆变器控制芯片工作异常等情况，此时若逆变器内部功率管等大功率发热器件或电路工作异常，极有可能导致元件烧坏、爆炸等故障发生，对用户的人身安全及财产造成损害。

3、因此，逆变器内部集成一种不需要控制芯片发送指令就能自动运行，当出现上述的极端情况时自动切断逆变器电源输入以达到保护目的电路就显得尤为重要。

4、目前现有的方案，多为在逆变器内部发热严重的大功率管附件放置ntc或ptc热敏电阻传感器，通过将采样电压信号传输至芯片adc口来检测传感器处实时温度，当实际温度超过设置的保护值时，控制芯片采取降功率、断开功率管等一系列动作来达到保护逆变器的目的。

5、上述方案在某些极端情况下可能失效，如控制芯片宕机(死机)，芯片供电电压不稳(控制能力受影响)时，即使某处传感器检测到异常高温，将信号传输至控制芯片，此时芯片也无法进行一系列保护控制，故障点温度持续上升，极有可能导致逆变器损坏。

技术实现思路

1、本发明提供了一种用于检测逆变器温度异常的纯硬件保护电路，采用纯硬件电路，对逆变器温度异常进行安全可靠保护。

2、为了实现本发明的目的，所采用的技术方案是：一种用于检测逆变器温度异常的纯硬件保护电路，纯硬件保护电路包括ptc热敏电阻传感器、采样电阻r1、电阻r2、电阻r3、比较器ic1、p型三极管q1、继电器k1，ptc热敏电阻传感器一端连接电源vcc，ptc热敏电阻传感器的另一端分别接至采样电阻r1和比较器ic1的第3引脚，电阻r2的一端连接电源vcc，电阻r2的另一端分别接至电阻r3和比较器ic1的第1引脚，比较器ic1的第4引脚连接至p型三极管q1的基极，p型三极管q1的发射极与继电器k1的第1引脚相连，p型三极管q1的集电极接地，继电器k1的输出引脚串接在逆变器电源输入正端。

3、作为本发明的优化方案，纯硬件保护电路还包括电池vbat1和二极管vd2，电池vbat1通过二极管vd2连接至电源vcc。

4、作为本发明的优化方案，纯硬件保护电路还包括电阻r4和电容c1，电阻r4和电容c1串联连接在比较器ic1的第4引脚和地之间。

5、作为本发明的优化方案，纯硬件保护电路还包括二极管vd1，二极管vd1的正极与p型三极管q1的发射极相连，二极管vd1的负极与继电器k1的第2引脚相连。

6、本发明具有积极的效果：1)本发明采用纯硬件电路，温度采样信号通过比较器与设定值进行比较，不需要经过控制芯片，当实际温度超过设定温度时，通过比较器输出信号控制逆变器输入端继电器断开，从而停止整个逆变器的运行，当温度恢复至设定值以下时，逆变器自动重新启动，作为逆变器温度异常保护的最后一道屏障，安全可靠。

7、2)本发明温度信号不进入主芯片，纯硬件保护，不受主芯片运行状态影响，稳定可靠；

8、3)本发明温度异常时自动断开逆变器电源，温度恢复正常后自动重启逆变器。

技术特征：

1.一种用于检测逆变器温度异常的纯硬件保护电路，其特征在于：所述的纯硬件保护电路包括ptc热敏电阻传感器、采样电阻r1、电阻r2、电阻r3、比较器ic1、p型三极管q1、继电器k1，ptc热敏电阻传感器一端连接电源vcc，ptc热敏电阻传感器的另一端分别接至采样电阻r1和比较器ic1的第3引脚，电阻r2的一端连接电源vcc，电阻r2的另一端分别接至电阻r3和比较器ic1的第1引脚，比较器ic1的第4引脚连接至p型三极管q1的基极，p型三极管q1的发射极与继电器k1的第1引脚相连，p型三极管q1的集电极接地，继电器k1的输出引脚串接在逆变器电源输入正端。

2.根据权利要求1所述的一种用于检测逆变器温度异常的纯硬件保护电路，其特征在于：所述的纯硬件保护电路还包括电池vbat1和二极管vd2，电池vbat1通过二极管vd2连接至电源vcc。

3.根据权利要求2所述的一种用于检测逆变器温度异常的纯硬件保护电路，其特征在于：所述的纯硬件保护电路还包括电阻r4和电容c1，电阻r4和电容c1串联连接在比较器ic1的第4引脚和地之间。

4.根据权利要求3所述的一种用于检测逆变器温度异常的纯硬件保护电路，其特征在于：所述的纯硬件保护电路还包括二极管vd1，二极管vd1的正极与p型三极管q1的发射极相连，二极管vd1的负极与继电器k1的第2引脚相连。

技术总结
本发明涉及电力电子技术领域，尤其涉及一种用于检测逆变器温度异常的纯硬件保护电路，纯硬件保护电路包括PTC热敏电阻传感器、采样电阻R1、电阻R2、电阻R3、比较器IC1、P型三极管Q1、继电器K1。本发明采用纯硬件电路，温度采样信号通过比较器与设定值进行比较，不需要经过控制芯片，当实际温度超过设定温度时，通过比较器输出信号控制逆变器输入端继电器断开，从而停止整个逆变器的运行，当温度恢复至设定值以下时，逆变器自动重新启动，作为逆变器温度异常保护的最后一道屏障，安全可靠。

技术研发人员：徐超
受保护的技术使用者：江苏纳泉弘远新能源科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15