CN102830263B - 一种逆变电路过流检测***及其方法 - Google Patents

一种逆变电路过流检测***及其方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102830263B
CN102830263B CN201210320189.3A CN201210320189A CN102830263B CN 102830263 B CN102830263 B CN 102830263B CN 201210320189 A CN201210320189 A CN 201210320189A CN 102830263 B CN102830263 B CN 102830263B
Authority
CN
China
Prior art keywords
inverter circuit
microcontroller
signal
counter
detection system
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201210320189.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102830263A (zh
Inventor
兰维机
张世桐
咸立坤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
HUIZHOU SANHUA INDUSTRIAL Ltd
Original Assignee
HUIZHOU SANHUA INDUSTRIAL Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by HUIZHOU SANHUA INDUSTRIAL Ltd filed Critical HUIZHOU SANHUA INDUSTRIAL Ltd
Priority to CN201210320189.3A priority Critical patent/CN102830263B/zh
Publication of CN102830263A publication Critical patent/CN102830263A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102830263B publication Critical patent/CN102830263B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

本发明涉及逆变电路过流检测***及其方法，其中检测电路采集逆变电路的电流信号，并换成电压信号输出至微控制器，若逆变电路短路或过载，微控制器接收到一系列的尖脉冲信号。微控制器内设置有定时器和用于记录尖脉冲信号个数的计数器。若微控制器检测到在定时时间内计数器的计数变量大于等于预先设定的计数上限值，则判断逆变电路短路或过载，此时微控制器向驱动电路发送终止信号，关闭PWM信号。本发明的检测电路简单，硬件成本低，而且软件测试方法方便、简单，同时本发明提供的检测方法实时性强，能及时检测出逆变电路的短路或过载状态，从而关闭PWM信号，能高效及时地保护逆变电路。

Description

一种逆变电路过流检测***及其方法
技术领域
本发明涉及逆变电路技术领域，具体涉及一种逆变电路过流检测***及其方法。
背景技术
逆变电路是一种把直流变交流的电路结构设备，现已得到广泛的应用。一般逆变电路包含直流电压源和通过脉宽调制(PWM)控制信号驱动的开关元件而连接到输出平滑电容器，以生成所需要的输出电压。但是为了确保逆变电路的使用寿命，必须防止逆变电路短路或过载给逆变电路内部器件，尤其是开关器件带来的损害。目前，普遍采用逆变电路短路或过载保护电路对逆变电路进行保护。传统的短路或过载保护方法通常是由硬件电路通过逐波限流限制PWM信号的输出，从而限制输出电压和电流，而后经过几个工频周期利用软件检测方法来关闭PWM信号。此方法需要复杂的电路来限制短路电流，软件测试也具有一定的复杂度。而且，此方法需要经过几个工频周期才能对逆变电路的开关器件起到保护作用，这样，逆变电路内部的开关器件在短路或过载时必须要承受几个工频周期电流的损害。传统方法对逆变电路的短路或过载保护电路体积大，软件测试复杂，成本高昂，而且效果不甚理想。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足和缺陷，提供一种电路简单、检测方便、保护及时以及成本低的逆变电路过流检测***。
本发明的另一目的是提供上述逆变电路过流检测***所实现的检测方法。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种逆变电路过流检测***包括逆变电路、用于采集逆变电路的电流信号，将电流信号转换成电压信号并输出至微控制器的检测电路以及接收微控制器输出的控制信号并根据控制信号控制PWM信号的驱动电路，所述检测电路包括通过电阻R1与逆变电路连接的稳压二极管ZD1，稳压二极管ZD1的正极与三极管Q5的基极连接，同时通过并联连接的电阻R2和电容C1接地，三极管Q5发射极接地，集电极通过电阻R3与直流电源连接，微控制器与三极管Q5的集电极连接。
具体地，所述微控制器设置有用于记录输入微控制器的信号脉冲次数的计数器。
具体地，所述微控制器还设置有用于定时将计数器清零的定时器。
具体地，所述逆变电路为全桥逆变电路。
具体地，所述NPN三极管Q5的集电极与微控制器的外部中断口连接。
具体地，所述逆变电路过流检测方法，包括以下步骤：
步骤1、预先设置逆变电路过流检测***上电工作时，所述计数器的计数变量Count清零，所述定时器的计时变量t清零，计数器设置为下降沿触发，计数器的计数上限值N以及定时器的定时时间T。
步骤2、逆变电路过流检测***上电工作，启动定时器和计数器，计数器等待下降沿触发，定时器每累计到定时时间T时，将计数器的计数变量Count和计时变量t清零。
步骤3、若微控制器的外部中断口接收到下降沿信号，计数器的计数变量Count加一，判断计数变量Count是否大于等于N，若Count大于等于N，则执行步骤4，否则执行步骤3。
步骤4、微控制器向驱动电路发送终止信号以关闭逆变PWM信号。
具体地，所述定时器的定时时间T为20ms。
具体地，所述计数器的计数上限值N为4。
本发明一种逆变电路过流检测***及其方法的工作原理为：检测电路采集逆变电路的电流信号，并将电流信号转换成电压信号输出，微控制器接收检测电路输出的电压信号。若逆变电路正常工作，则微控制器接收一个具有固定值电压信号；若逆变电路短路或过载，微控制器接收到一系列的尖脉冲信号。微控制器内设置有定时器和用于记录尖脉冲信号个数的计数器，定时器每次达到定时时间，计数器和定时器则自动清零。若微控制器检测到在定时时间内计数器的计数变量大于等于预先设定的计数上限值，则判断逆变电路短路或过载，向驱动电路发送终止信号，驱动电路接收到终止信号，关闭PWM信号。
本发明创造相比现有技术具有以下优点及有益效果：
1、本发明的检测电路简单，硬件成本低。
2、本发明的软件测试方法方便、简单。
3、本发明提供的检测方法实时性强，能及时检测出逆变电路的短路或过载状态，从而关闭PWM信号，能高效及时地保护逆变电路。
附图说明
图1为本发明一种逆变电路过流检测***的原理框图；
图2为实施例中逆变电路和检测电路的电路原理图；
图3为基于逆变电路过流检测***的外部中断程序流程图；
图4为基于逆变电路过流检测***的定时程序流程图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例
如图1所示，一种逆变电路过流检测***包括逆变电路、用于采集逆变电路的电流信号，将电流信号转换成电压信号并输出至微控制器的检测电路以及接收微控制器输出的控制信号并根据控制信号控制PWM信号的驱动电路。
如图2所示，所述逆变电路为全桥逆变电路。其中MOS管Q1、MOS管Q2、MOS管Q3以及MOS管Q4均为N沟道耗尽型MOS管。MOS管Q1和MOS管Q3的漏极均与直流总线输入端(BUS+)连接，MOS管Q1源极通过并联连接的电阻R0和电容C2后通过串联电感L1与MOS管Q3的源极连接；MOS管Q2的漏极与MOS管Q1的源极连接，MOS管Q4的漏极与MOS管Q3的源极连接；MOS管Q2的源极与MOS管Q4的源极均与直流总线输出端(BUS-)连接，同时通过电阻R4接地；MOS管Q1的栅极接脉宽调制信号PMW1，MOS管Q2的栅极接脉宽调制信号PMW2，MOS管Q3的栅极接脉宽调制信号PMW3，MOS管Q4的栅极接脉宽调制信号PMW4，其中脉宽调制信号PMW1、脉宽调制信号PMW4与脉宽调制信号PMW2、脉宽调制信号PMW3互补。
所述检测电路包括电阻R1和稳压二极管ZD1，其中电阻R1的一端与逆变电路的MOS管Q2和MOS管Q4的源极连接，另一端与稳压二极管ZD1的负极连接，稳压二极管ZD1的正极与NPN三极管Q5的基极连接，同时通过并联连接的电阻R2和电容C1接地，NPN三极管Q5发射极接地，集电极通过电阻R3与直流电源连接，微控制器与三极管Q5的集电极连接。
检测电路从NPN三极管Q5集电极输出的电压信号通过微控制器的外部中断口输入至微控制器。所述微控制器设置有定时器和用于记录输入微控制器的信号脉冲次数的计数器。
根据图3、图4流程图所示，所述逆变电路过流检测方法，包括以下步骤：
步骤1、预先设置逆变电路过流检测***上电工作时，所述计数器的计数变量Count清零，所述定时器的计时变量t清零，计数器设置为下降沿触发，计数器的计数上限值4以及定时器的定时时间20ms。
步骤2、逆变电路过流检测***上电工作，启动定时器和计数器，计数器等待下降沿触发，定时器每累计到定时时间20ms时，将计数器的计数变量Count和计时变量t清零。
步骤3、若微控制器的外部中断口接收到下降沿信号，计数器的计数变量Count加一，判断计数变量Count是否大于等于4，若Count大于等于4，则执行步骤4，否则执行步骤3。
步骤4、微控制器向驱动电路发送终止信号以关闭逆变PWM信号。
本发明一种逆变电路过流检测***及其方法的工作原理为：检测电路采集逆变电路的电流信号，并将电流信号转换成电压信号输出，微控制器接收检测电路输出的电压信号。若逆变电路正常工作，则微控制器接收一个具有固定值电压信号；若逆变电路短路或过载，微控制器接收到一系列的尖脉冲信号。微控制器内设置有定时器和用于记录尖脉冲信号个数的计数器，定时器每次达到定时时间，计数器和定时器则自动清零。若微控制器检测到在定时时间内计数器的计数变量大于等于预先设定的计数上限值，则判断逆变电路短路或过载，向驱动电路发送终止信号，驱动电路接收到终止信号，关闭PWM信号。
本发明的检测电路简单，硬件成本低，而且软件测试方法方便、简单，同时本发明提供的检测方法实时性强，能及时检测出逆变电路的短路或过载状态，从而关闭逆变PWM信号，能高效及时地保护逆变电路。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种逆变电路过流检测***的实现方法，其中，逆变电路过流检测***包括：逆变电路、用于采集逆变电路的电流信号，将电流信号转换成电压信号并输出至微控制器的检测电路以及接收微控制器输出的控制信号并根据控制信号控制PWM信号的驱动电路，所述检测电路包括通过电阻R1与逆变电路连接的稳压二极管ZD1，稳压二极管ZD1的正极与三极管Q5的基极连接，同时通过并联连接的电阻R2和电容C1接地，NPN三极管Q5发射极接地，集电极通过电阻R3与直流电源连接，微控制器与NPN三极管Q5的集电极连接；
所述微控制器设置有用于记录输入微控制器的信号脉冲次数的计数器；
所述微控制器还设置有用于定时将计数器清零的定时器；
所述逆变电路为全桥逆变电路；
所述NPN三极管Q5的集电极与微控制器的外部中断口连接，其特征在于：
步骤1、预先设置逆变电路过流检测***上电工作时，所述计数器的计数变量Count清零，所述定时器的计时变量t清零，计数器设置为下降沿触发，计数器的计数上限值N以及定时器的定时时间T；
步骤2、逆变电路过流检测***上电工作，启动定时器和计数器，计数器等待下降沿触发，定时器每累计到定时时间T时，将计数器的计数变量Count和计时变量t清零；
步骤3、若微控制器的外部中断口接收到下降沿信号，计数器的计数变量Count加一，判断计数变量Count是否大于等于N，若Count大于等于N，则执行步骤4，否则执行步骤3；
步骤4、微控制器向驱动电路发送终止信号以关闭PWM信号。
2.根据权利要求1所述逆变电路过流检测***的实现方法，其特征在于：所述定时器的定时时间T为20ms。
3.根据权利要求2所述逆变电路过流检测***的实现方法，其特征在于：所述计数器的计数上限值N为4。
CN201210320189.3A 2012-08-31 2012-08-31 一种逆变电路过流检测***及其方法 Expired - Fee Related CN102830263B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210320189.3A CN102830263B (zh) 2012-08-31 2012-08-31 一种逆变电路过流检测***及其方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210320189.3A CN102830263B (zh) 2012-08-31 2012-08-31 一种逆变电路过流检测***及其方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102830263A CN102830263A (zh) 2012-12-19
CN102830263B true CN102830263B (zh) 2015-01-14

Family

ID=47333468

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201210320189.3A Expired - Fee Related CN102830263B (zh) 2012-08-31 2012-08-31 一种逆变电路过流检测***及其方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102830263B (zh)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103117672B (zh) * 2013-02-07 2015-08-26 江苏方程电力科技有限公司 一种应用于电力***中的逆变器控制电路
CN103457239B (zh) * 2013-08-30 2016-01-20 深圳晶福源科技股份有限公司 高频不间断电源短路的保护方法
CN103532090B (zh) * 2013-10-30 2016-02-17 沈阳君威新能科技有限公司 多级在线可调过流保护模块
CN103983891B (zh) 2014-05-30 2018-10-09 台达电子企业管理（上海）有限公司 逆变器电路的短路故障检测装置及方法
CN105162080B (zh) * 2015-08-07 2018-01-19 珠海格力电器股份有限公司 感性负载低电压保护电路及保护方法
CN111426887A (zh) * 2020-04-22 2020-07-17 四川大学 一种关于脉冲电流脉宽比较的方法
CN112952767A (zh) * 2021-02-02 2021-06-11 上海技涵电子科技有限公司 一种检测mos管ds电压实现短路保护的电路及其方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2150653Y (zh) * 1993-03-20 1993-12-22 中国人民解放军第三五五二工厂 电动机数字式过流断相保护器
CN1466255A (zh) * 2002-06-29 2004-01-07 深圳市中兴通讯股份有限公司 大功率逆变设备输出过流、短路保护装置
CN201781268U (zh) * 2010-04-30 2011-03-30 比亚迪股份有限公司 一种逆变器的过压保护装置
CN201937249U (zh) * 2011-03-15 2011-08-17 大连东方电力设备有限公司 一种逆变电源及其短路保护装置
CN102354958A (zh) * 2011-10-12 2012-02-15 北京航空航天大学 一种软硬件结合保护逆变器功率开关管的装置及其方法
CN102437553A (zh) * 2010-09-27 2012-05-02 富士电机株式会社 逆变器装置的过电压保护方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7110272B2 (en) * 2004-06-22 2006-09-19 Smc Electrical Products, Inc. Inverter bridge controller implementing short-circuit protection scheme

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2150653Y (zh) * 1993-03-20 1993-12-22 中国人民解放军第三五五二工厂 电动机数字式过流断相保护器
CN1466255A (zh) * 2002-06-29 2004-01-07 深圳市中兴通讯股份有限公司 大功率逆变设备输出过流、短路保护装置
CN201781268U (zh) * 2010-04-30 2011-03-30 比亚迪股份有限公司 一种逆变器的过压保护装置
CN102437553A (zh) * 2010-09-27 2012-05-02 富士电机株式会社 逆变器装置的过电压保护方法
CN201937249U (zh) * 2011-03-15 2011-08-17 大连东方电力设备有限公司 一种逆变电源及其短路保护装置
CN102354958A (zh) * 2011-10-12 2012-02-15 北京航空航天大学 一种软硬件结合保护逆变器功率开关管的装置及其方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
一种简单的IGBT驱动和过流保护电路;王永 等;《电测与仪表》;20040430;第41卷(第4期);第25-27页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN102830263A (zh) 2012-12-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102830263B (zh) 一种逆变电路过流检测***及其方法
CN203445604U (zh) Pfc电路和pfc变频器
CN103063979B (zh) 一种负载开路检测电路
CN106385009B (zh) 一种应用于igbt的整形保护电路
CN103607016B (zh) 一种无极性自动判断充电电路及充电器
WO2021003886A1 (zh) 驱动控制电路和家电设备
CN104349532A (zh) Led恒流驱动器及led恒流驱动方法
CN202034765U (zh) 开关电源短路保护电路
CN109217425A (zh) 一种充电器电路及其智能充电控制方法
CN110456138B (zh) 一种电流检测方法、装置、及家用设备
CN206164359U (zh) 一种ac/dc转换电路及其控制模块
CN207114623U (zh) 一种市电过零检测处理电路
CN201075665Y (zh) 具有交直流通用和检同期功能的保护测控装置
CN104483579A (zh) 一种开关量采集电路
CN107895992A (zh) 一种太阳能蓄电池充放电监控***
CN204929306U (zh) 电磁加热控制***的过压过零检测电路
CN210007614U (zh) 驱动控制电路和家电设备
CN104811174A (zh) 可调节功率开关管开关速度的功率开关管驱动电路
CN210007615U (zh) 驱动控制电路和家电设备
CN209387734U (zh) 交流过零检测电路
CN204287447U (zh) 一种交直流输入检测电路
CN103407527B (zh) 低压电动车的信息采集电路
CN106230249A (zh) 一种ac/dc转换电路的控制方法及控制模块
CN201663721U (zh) 电磁炉控制器及电磁炉
CN202405760U (zh) 变频器过流保护电路

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20150114

Termination date: 20210831