[发明专利]三相逆变器过流保护系统及方法

说明书

现有的三相逆变器过流保护有逆变器直流母线过流保护、逆变器输出过流保护，存在时间长，动作慢，检测精度不高，当发生逆变器桥臂直通过流时无法检测进而达不到保护目的等问题。本申请提供一种三相逆变器过流保护系统，包括辅助电源、三相逆变器及电流检测电路、差分放大及信号处理电路、输入信号隔离电路、单片机系统和驱动电路；所述辅助电源分别向三相逆变器及电流检测电路、差分放大及信号处理电路、输入信号隔离电路、单片机系统和驱动电路供电；所述电流检测电路、差分放大及信号处理电路、输入信号隔离电路、单片机系统依次连接；所述驱动电路的两端分别与单片机系统、三相逆变器及电流检测电路连接。很好地克服了上述问题。

技术领域

本发明属于电能变换器的开关元件过流保护电路及控制方法技术领域，具体涉及一种三相逆变器过流保护系统及方法。

背景技术

三相逆变器是一种把直流电源变换成三相正弦交流电源的功率变换电路，通常由全控型开关器件构成的三相全桥电路组成。受错误脉冲信号或电磁干扰影响，可能出现同一桥臂上下两个开关器件同时导通从而导致直流电源短路的情况，较大的短路电流使得逆变器开关元件过热而损坏。这种故障发生时间短、原因多、破坏性强，因此逆变器通常都需要进行过流保护。逆变器过流保护通常包括电流检测和信号处理两部分，因电流检测及信号处理电路和方法不同从而形成了不同的过流保护技术。

现有三相逆变器过流保护有逆变器直流母线过流保护、逆变器输出过流保护。逆变器直流母线过流保护是通过采样电阻对直流母线电压进行采样，单片机读取该电压采样信号并与设定电压值比较，从而判断是否需要进行过流保护以及保护的调节方法。这类方法在电流检测上使用的采样电阻串接在直流母线上，增加了系统功耗，采样电压信号需要调理电路进行处理，系统结构复杂。此外，这类方法的信号处理需要单片机读取模拟电压信号并进行程序判断，时间长，动作慢。

此外，逆变器输出电流过流保护通常采用电流互感器对输出电流进行取样，经调理电路处理后送入单片机及FPGA，利用FPGA的强大逻辑处理功能来进行过流保护。但这种方法适用于逆变器负载过流保护且检测精度不高，当发生逆变器桥臂直通过流时无法检测进而达不到保护目的。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供三相逆变器过流保护系统及方法。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

三相逆变器过流保护系统，其特征在于：包括辅助电源、三相逆变器及电流检测电路、差分放大及信号处理电路、输入信号隔离电路、单片机系统和驱动电路；所述辅助电源分别向三相逆变器及电流检测电路、差分放大及信号处理电路、输入信号隔离电路、单片机系统和驱动电路供电；所述三相逆变器及电流检测电路、差分放大及信号处理电路、输入信号隔离电路、单片机系统依次连接；所述驱动电路的两端分别与单片机系统、三相逆变器及电流检测电路连接。

所述辅助电源包括±15V电源、+5V电源和+15V电源；

所述±15V电源包括接线端子P1、隔离电源模块U4、接线端子P3、电容C1、电容C3、电容C9、电容C10，所述接线端子P1的第1、2端分别与隔离电源模块U4的第1、2端连接并且两路之间依次并联电容C1、电容C3，所述隔离电源模块U4的第6、7、8端分别与接线端子P3的第1、2、3端连接并且三路之间依次串联电容C9、电容C10；所述并联电容C1、电容C3之间一路接+15V电源，一路接地；

所述+5V电源包括5V三端稳压电源芯片U3、接线端子P2、电容C2、电容C8、电容C13，所述5V三端稳压电源芯片U3的第2、3端分别与接线端子P2的第2、1端连接并且两路之间依次并联电容C8、电容C13，所述三端稳压电源芯片U3的第1端经串联电容C2接于三端稳压电源芯片U3的第2端；所述串联电容C2的一路一端接+15V电源，另一端接地；