逆變器過電流判斷方法及其裝置

1、(19)中民*CCNN110033220077333399AA*(12)發(fā)明專利申請(10)申請公布號 CN 103207339(43)申請公布日 2013.07.17A(21)申請?zhí)?01310154791.9G01R 19/165 (2006.01)(22)申請日2013.04.28(71)申請人科博達技術地址 201203 上海市浦東新區(qū)張江高科技園區(qū)張東路 1758 號申請人浙江科博達工業(yè)(72)發(fā)明人范海波馬振東聶思貴廖洪浪王蕊(74)專利機構 上海華祺知識產權所 31247劉衛(wèi)宇事務人(51)Int.Cl.G01R 31/00 (2006.01)G01R 31/02 (2006.0

2、1)權利要求書2頁說明書5頁附圖6頁(54) 發(fā)明名稱逆變器過電流(57) 摘要方法及其裝置本發(fā)明公開了逆變器過電流方法，包括以下步驟 ：電流檢測電路檢測逆變器的電流，并將電流檢測結果給微處理器 ；微處理器將檢測到的電流峰值與預設的電流閾值比較，如果電流峰值大于等于電流閾值，則終止正常 SPWM 信號的輸出，然后輸出與低幅值正弦波信號等效的SPWM 信號給逆變器 ；輸出電壓檢測電路逆變器的輸出電壓，并將電壓檢測結果給微處理器 ；微處理器將檢測到的電壓有效值與預設的電壓閾值進行比較，如果該電壓有效值小于電壓閾值，則逆變器發(fā)生短路，如果該電壓有效值大于等于電壓閾值，則是由沖擊性負載引起逆變器過電流

3、。本發(fā)明還公開了實施該方法的裝置。本發(fā)明能準確地區(qū)分逆變器過電流是由沖擊性負載引起還是由短路引起。CN 103207339 A權利要求書CN 103207339 A1/2 頁1. 逆變器過電流方法，其特征在于，包括以下步驟 ：電流檢測電路檢測逆變器的電流，并將電流檢測結果給微處理器 ；微處理器將電流檢測電路檢測到的電流峰值與預先設定的電流閾值進行比較，如果該電流峰值大于等于該電流閾值，則終止正常 SPWM 信號的輸出，然后輸出與低幅值正弦波信號等效的 SPWM 信號給所述逆變器的開關管，所述低幅值正弦波信號的幅值應確保逆變器被燒毀 ；電壓檢測電路檢測逆變器的輸出電壓，并將電壓檢測結果給微處理器

4、 ；微處理器將電壓檢測電路檢測到的電壓有效值與預先設定的電壓閾值進行比較，如果該電壓有效值小于電壓閾值，則逆變器發(fā)生短路，如果該電壓有效值大于等于電壓閾值，則是由沖擊性負載引起逆變器過電流。2. 如權利要求 1 所述的用于逆變器過電流方法，其特征在于，進一步包括以下步驟 ：若所述的微處理器是由沖擊性負載引起逆變器過電流，則在輸出與低幅值正弦波信號等效的 SPWM 信號后，先輸出軟啟動 SPWM 信號給逆變器的開關管，然后再輸出正常的SPWM 信號給所述逆變器的開關管。3. 逆變器過電流器 ；其中 ：裝置，其特征在于，包括電流檢測電路、電壓檢測電路和微處理電流檢測電路用于檢測逆變器的電流，并將電

5、流檢測結果給微處理器 ；電壓檢測電路用于檢測逆變器的輸出電壓，并將電壓檢測結果給微處理器 ；微處理器用于將電流檢測電路檢測到的電流峰值與預先設定的電流閾值進行比較，如果該電流檢測值大于等于該電流閾值，則終止正常的 SPWM 信號輸出，然后輸出與低幅值正弦波信號等效的 SPWM 信號給所述逆變器的開關管，所述低幅值正弦波信號的幅值應確保逆變器被燒毀 ；并且，在輸出所述的與低幅值正弦波信號等效的 SPWM 信號后，將電壓檢測電路檢測到的電壓有效值與預先設定的電壓閾值進行比較，如果該電壓有效值小于電壓閾值，則逆變器發(fā)生短路，如果該電壓有效值大于等于電壓閾值，則是由沖擊性負載引起逆變器過電流。4. 如

6、權利要求 3 所述的逆變器過電流電流閾值設定單元，用于預先設定和電壓閾值設定單元，用于預先設定和裝置，其特征在于，所述的微處理器包括 ： 所述的電流閾值 ；所述的電壓閾值 ；SPWM 信號輸出單元，用于輸出 SPWM 信號給所述逆變器的開關管 ；第一單元，用于將電流檢測電路檢測到的電流峰值與所述的電流閾值進行比較，如果該電流檢測值大于等于該電流閾值，則SPWM 信號輸出單元終止正常 SPWM 信號的輸出，然后輸出與低幅值正弦波信號等效的 SPWM 信號給所述逆變器的開關管 ；第二單元 ；用于在 SPWM 信號輸出單元輸出與低幅值正弦波信號等效的 SPWM 信號后，將電壓檢測電路檢測到的電壓有效

7、值與所述的電壓閾值進行比較，如果該電壓有效值小于電壓閾值，則逆變器發(fā)生短路，如果該電壓有效值大于等于電壓閾值，則是由沖擊性負載引起逆變器過電流。5. 如權利要求 4 所述的逆變器過電流裝置，其特征在于，若所述的第二單元若是由沖擊性負載引起逆變器過電流，則在 SPWM 信號輸出單元輸出與低幅值正弦波信號等效的 SPWM 信號后SPWM 信號輸出單元先輸出軟啟動 SPWM 信號給逆變器的開關2權利要求書CN 103207339 A2/2 頁管，然后再輸出正常的 SPWM 信號給所述逆變器的開關管。6. 逆變器過電流方法，其特征在于，包括以下步驟 ：電流檢測電路檢測逆變器的電流，并將電流檢測結果給微

8、處理器 ；微處理器將電流檢測電路檢測到的電流峰值與預先設定的第一電流閾值進行比較，如果該電流峰值大于等于該第一電流閾值，則終止正常 SPWM 信號的輸出，然后輸出與低幅值正弦波信號等效的 SPWM 信號給所述逆變器的開關管，所述低幅值正弦波信號的幅值應確保逆變器被燒毀 ；微處理器將電流檢測電路檢測到的電流有效值與預先設定的第二電流閾值進行比較，如果該電流有效值小于第二電流閾值，則逆變器發(fā)生短路，如果該電流有效值大于等于第二電流閾值，則是由沖擊性負載引起逆變器過電流。7. 如權利要求 6 所述的逆變器過電流方法，其特征在于，進一步包括以下步驟 ：若所述的微處理器是由沖擊性負載引起逆變器過電流，則

9、在輸出與低幅值正弦波信號等效的SPWM 信號后，先輸出軟啟動SPWM 信號給所述逆變器的開關管，然后再輸出正常的SPWM信號給所述逆變器的開關管。8. 逆變器過電流裝置，其特征在于，包括電流檢測電路和微處理器 ；其中 ：電流檢測電路用于檢測逆變器的電流，并將電流檢測結果給微處理器 ；微處理器用于將電流檢測電路檢測到的電流峰值與預先設定的第一電流閾值進行比較，如果該電流峰值大于等于該第一電流閾值，則終止正常的 SPWM 信號輸出，然后輸出與低幅值正弦波信號等效的 SPWM 信號給所述逆變器的開關管，所述低幅值正弦波信號的幅值應確保逆變器被燒毀 ；并且，在輸出所述的與低幅值正弦波信號等效的 SPW

10、M 信號后，將電流檢測電路檢測到的電流有效值與預先設定的第二電流閾值進行比較，如果該電流有效值小于第二電流閾值，則逆變器發(fā)生短路，如果該電流有效值大于等于第二電流閾值，則是由沖擊性負載引起逆變器過電流。9. 如權利要求 8 所述的逆變器過電流第一電流閾值設定單元，用于預先設定和第二電流閾值設定單元，用于預先設定和裝置，其特征在于，所述的微處理器包括 ： 所述的第一電流閾值 ；所述的第二電流閾值 ；SPWM 信號輸出單元，用于輸出 SPWM 信號給所述逆變器的開關管 ；第一單元，用于將電流檢測電路檢測到的電流峰值與所述的第一電流閾值進行比較，如果該電流峰值大于等于該第一電流閾值，則SPWM 信號

11、輸出單元終止正常 SPWM 信號的輸出，然后輸出與低幅值正弦波信號等效的 SPWM 信號給所述逆變器的開關管 ；第二單元 ；用于在 SPWM 信號輸出單元輸出與低幅值正弦波信號等效的 SPWM 信號后，將電流檢測電路檢測到的電流有效值與所述的第二電流閾值進行比較，如果該電流有效值小于第二電流閾值，則逆變器發(fā)生短路，如果該電流有效值大于等于第二電流閾值，則是由沖擊性負載引起逆變器過電流。10. 如權利要求 8 所述的逆變器過電流裝置，其特征在于，若所述的第二單元若是由沖擊性負載引起逆變器過電流，則在 SPWM 信號輸出單元輸出與低幅值正弦波信號等效的 SPWM 信號后SPWM 信號輸出單元先輸出

12、軟啟動 SPWM 信號給逆變器的開關管，然后再輸出正常的 SPWM 信號給所述逆變器的開關管。3說明書CN 103207339 A1/5 頁逆變器過電流方法及其裝置技術領域0001本發(fā)明涉及一種用于逆變器過電流的方法及其裝置。背景技術0002短路保護是逆變電源開發(fā)中的問題，關系到整個器件的運行安全。短路保護技術的難點在于容易將接沖擊性負載（如突接電源適配器或燈泡等）引起的大電流和真正的短路電流起來，以至于做出錯誤的。這種誤判很有可能會造成兩種后果 ：其一，真正的短路情況被漏檢，導致器件瞬間損毀 ；其二，將沖擊性負載電流誤為短路電流，此時器件將被誤關斷。另外，現有的逆變器短路保護電路主要依賴硬件

13、實現，導致實施成本較高。發(fā)明內容0003本發(fā)明所要解決的技術問題在于提供用于逆變器過電流的方法及其裝置，其能夠準確地廉。區(qū)分逆變器過電流是由沖擊性負載引起還是由短路引起，且實施成本低0004根據本發(fā)明的一種逆變器過電流方法，包括以下步驟 ：電流檢測電路檢測逆變器的電流，并將電流檢測結果給微處理器 ；微處理器將電流檢測電路檢測到的電流峰值與預先設定的電流閾值進行比較，如果該電流峰值大于等于該電流閾值，則終止正常 SPWM 信號的輸出，然后輸出與低幅值正弦波信號等效的 SPWM 信號給所述逆變器的開關管，所述低幅值正弦波信號的幅值應確保逆變器被燒毀 ；電壓檢測電路檢測逆變器的輸出電壓，并將電壓檢測

14、結果給微處理器 ；微處理器將電壓檢測電路檢測到的電壓有效值與預先設定的電壓閾值進行比較，如果該電壓有效值小于電壓閾值，則逆變器發(fā)生短路，如果該電壓有效值大于等于電壓閾值，則0005是由沖擊性負載引起逆變器過電流。根據本發(fā)明的一種逆變器過電流裝置，包括電流檢測電路、電壓檢測電路和微處理器 ；其中 ：電流檢測電路用于檢測逆變器的電流，并將電流檢測結果給微處理器 ；電壓檢測電路用于檢測逆變器的輸出電壓，并將電壓檢測結果給微處理器 ；微處理器用于將電流檢測電路檢測到的電流峰值與預先設定的電流閾值進行比較，如果該電流檢測值大于等于該電流閾值，則終止正常的 SPWM 信號輸出，然后輸出與低幅值正弦波信號等

15、效的 SPWM 信號給所述逆變器的開關管，所述低幅值正弦波信號的幅值應確保逆變器被燒毀 ；并且，在輸出所述的與低幅值正弦波信號等效的 SPWM 信號后，將電壓檢測電路檢測到的電壓有效值與預先設定的電壓閾值進行比較，如果該電壓有效值小于電壓閾值，則逆變器發(fā)生短路，如果該電壓有效值大于等于電壓閾值，則是由沖擊性負載引起逆變器過電流。4說明書CN 103207339 A2/5 頁0006根據本發(fā)明的又一種逆變器過電流方法，包括以下步驟 ：電流檢測電路檢測逆變器的電流，并將電流檢測結果給微處理器 ；微處理器將電流檢測電路檢測到的電流峰值與預先設定的第一電流閾值進行比較，如果該電流峰值大于等于該第一電流

16、閾值，則終止正常 SPWM 信號的輸出，然后輸出與低幅值正弦波信號等效的 SPWM 信號給所述逆變器的開關管，所述低幅值正弦波信號的幅值應確保逆變器被燒毀 ；微處理器將電流檢測電路檢測到的電流有效值與預先設定的第二電流閾值進行比較，如果該電流有效值小于第二電流閾值，則逆變器發(fā)生短路，如果該電流有效值大于等于第二電流閾值，則是由沖擊性負載引起逆變器過電流。0007根據本發(fā)明的又一種逆變器過電流中 ：裝置，包括電流檢測電路和微處理器 ；其電流檢測電路用于檢測逆變器的電流，并將電流檢測結果給微處理器 ；微處理器用于將電流檢測電路檢測到的電流峰值與預先設定的第一電流閾值進行比較，如果該電流峰值大于等于

17、該第一電流閾值，則終止正常的 SPWM 信號輸出，然后輸出與低幅值正弦波信號等效的 SPWM 信號給所述逆變器的開關管，所述低幅值正弦波信號的幅值應確保逆變器被燒毀 ；并且，在輸出所述的與低幅值正弦波信號等效的 SPWM 信號后，將電流檢測電路檢測到的電流有效值與預先設定的第二電流閾值進行比較，如果該電流有效值小于第二電流閾值，則逆變器發(fā)生短路，如果該電流有效值大于等于第二電流閾值，則是由沖擊性負載引起逆變器過電流。0008采用上述技術方案后，能夠準確地區(qū)分逆變器過電流是由沖擊性負載引起還是由短路引起。此外，本發(fā)明的處理過程主要依賴微處理器實現，所采用的硬件數量與現有技術相比大大減少，因而實施

18、成本較低。附圖說明0009圖 1 是根據本發(fā)明第一實施例的逆變器過電流0010圖 2 是根據本發(fā)明第一實施例的逆變器過電流方法的流程示意圖。裝置的原理框圖。0011圖 3 是根據發(fā)明第一實施例的微處理器的原理框圖。0012圖 4 是根據本發(fā)明一實施例的微處理器輸出的 SPWM 波形以及與該 SPWM 波形等效的正弦波信號。0013圖 5 是根據本發(fā)明第二實施例的逆變器過電流0014圖 6 是根據本發(fā)明第二實施例的逆變器過電流方法的流程示意圖。裝置的原理框圖。0015圖 7 是根據發(fā)明第二實施例的微處理器的原理框圖。具體實施方式0016下面結合附圖對本發(fā)明做出進一步說明。0017參考圖 1。根據

19、本發(fā)明第一實施例的逆變器過電流方法，包括以下步驟 ：步驟 S11，電流檢測電路檢測逆變器的電流，并將電流檢測結果檢測逆變器的母線電流，也可以是輸出電流 ；給微處理器 ；可以步驟 S13，微處理器將電流檢測電路檢測到的電流峰值與預先設定的電流閾值進行比5說明書CN 103207339 A3/5 頁較，如果該電流峰值大于等于該電流閾值，則終止正常 SPWM 信號的輸出，然后輸出與低幅值正弦波信號等效的 SPWM 信號給所述逆變器的開關管，所低幅值正弦波信號是指該正弦波信號的幅值應確保逆變器被燒毀 ；步驟 S13，電壓檢測電路檢測逆變器的輸出電壓，并將電壓檢測結果給微處理器 ；步驟 S14，微處理器

20、將電壓檢測電路檢測到的電壓有效值與預先設定的電壓閾值進行比較，如果該電壓有效值小于電壓閾值，則逆變器發(fā)生短路，如果該電壓有效值大于等于電壓閾值，則是由沖擊性負載引起逆變器過電流。由于短路電阻無窮小，則檢測到的逆變器輸出電壓有效值理論上應為 0，實際情況下，只要設定一個很小的電壓閾值，即可達到短路識別的目的。沖擊性負載( 例如連接燈泡、適配器等)，在逆變器輸出接上的一瞬間，內阻接近與 0，但輸出端的電壓很快會不再為 0，測得的輸出端電壓有效值會大于或等于設定的電壓閾值。0018在一個優(yōu)選實施方式中，上述的逆變器過電流方法進一步包括以下步驟，若微處理器逆變器短路，則向外界發(fā)出信號，以切斷逆變器的電

21、源，起到短路保護的作用 ；若微處理器是由沖擊性負載引起逆變器過電流，則在輸出與低幅值正弦波信號等效的 SPWM 信號后，先輸出軟啟動 SPWM 信號給逆變器的開關管，然后再輸出正常的 SPWM 信號給逆變器的開關管。上述的與低幅值正弦波信號等效的 SPWM 信號以及軟啟動 SPWM 信號均在圖 4 中示出，與該軟啟動 SPWM 信號等效的正弦波信號的幅度小于與正常的 SPWM 信號等效的正弦波信號，大于低幅值正弦波信號的幅度。微處理器在第二個周期輸出軟啟動SPWM 信號，可以實現負載的軟啟動，從而防止對負載的損害。上述步驟S14 中的電壓有效值的概念并不局限于圖 4 中所示出的一個完整周期的電

22、壓有效值，也可以是其它的一段時間內的電壓有效值，例如，半個周期或四分之三個周期的電壓有效值。0019圖 2 示出了用于實現上述逆變器過電流方法的裝置的一個實施例的電路框圖。逆變器過電流裝置包括電流檢測電路 11、電壓檢測電路 12 和微處理器 13。其中 ：電流檢測電路 11 用于檢測逆變器 100 的電流，并將電流檢測結果檢測電路 12 用于檢測逆變器 100 的輸出電壓，并將電壓檢測結果給微處理器 13。電壓給微處理器 13。微處理器 13 用于將電流檢測電路 11 檢測到的電流峰值與預先設定的電流閾值進行比較，如果該電流檢測值大于等于該電流閾值，則終止正常的 SPWM 信號輸出，然后輸出

23、與低幅值正弦波信號等效的 SPWM 信號給逆變器 100 的開關管，低幅值正弦波信號的幅值應確保逆變器不會被燒毀 ；并且，在輸出與低幅值正弦波信號等效的 SPWM 信號后，將電壓檢測電路 12 檢測到的電壓有效值與預先設定的電壓閾值進行比較，如果該電壓有效值小于電壓閾值，則判斷逆變器 100 發(fā)生短路，如果該電壓有效值大于等于電壓閾值，則是由沖擊性負載引起逆變器 100 過電流。微處理器 13 例如可采用 MCU。圖中的逆變器 100 是以全橋逆變器為例，本發(fā)明的逆變器過電流方法及其裝置也適用于半橋逆變器。0020如圖 3 所示，微處理器 13 包括電流閾值設定單元 131、電壓閾值設定單元

24、132、SPWM 信號輸出單元 133、第一單元 134 和第二單元 135。0021其中 ：電流閾值設定單元 131 用于預先設定和電流閾值。電壓閾值設定單元132 用于預先設定和100 的開關管。第一電壓閾值。SPWM 信號輸出單元 133 用于輸出 SPWM 信號給逆變器單元 134 用于將電流檢測電路 11 檢測到的電流峰值與設定的電流閾值進行比較，如果該電流檢測值大于等于該電流閾值，則SPWM 信號輸出單元 133 終6說明書CN 103207339 A4/5 頁止正常 SPWM 信號的輸出，然后輸出與低幅值正弦波信號等效的 SPWM 信號給逆變器 100 的開關管。第二單元135

25、用于在SPWM 信號輸出單元133 輸出與低幅值正弦波信號等效的SPWM 信號后，將電壓檢測電路 12 檢測到的電壓有效值與設定的電壓閾值進行比較，如果該電壓有效值小于電壓閾值，則逆變器發(fā)生短路，如果該電壓有效值大于等于電壓閾值，則是由沖擊性負載引起逆變器過電流。若第二單元 135逆變器短路，則向外界發(fā)出信號，以切斷逆變器的電源 ；若第二單元 135是由沖擊性負載引起逆變器過電流，則在 SPWM 信號輸出單元 133 輸出與低幅值正弦波信號等效的 SPWM 信號后，第二判斷單元 135SPWM 信號輸出單元 133 先輸出軟啟動 SPWM 信號給逆變器的開關管，然后再輸出正常的 SPWM 信號

26、給逆變器的開關管。0022在微處理器輸出一與低幅值正弦波信號等效的 SPWM 信號給逆變器 100 的開關管進行檢測時，除了本發(fā)明第一實施例所描述的利用電壓有效值進行外，也可以利用電方法，包括以下步流有效值來驟 ：。參考圖 5。根據本發(fā)明第二實施例的逆變器過電流步驟 S21，電流檢測電路檢測逆變器的電流，并將電流檢測結果檢測逆變器的母線電流，也可以是輸出電流 ；給微處理器 ；可以步驟 S22，微處理器將電流檢測電路檢測到的電流峰值與預先設定的第一電流閾值進行比較，如果該電流峰值大于等于該第一電流閾值，則終止正常 SPWM 信號的輸出，輸出與低幅值正弦波信號等效的 SPWM 信號給所述逆變器的開

27、關管，所述低幅值正弦波信號是指該正弦波信號的幅值應確保逆變器被燒毀 ；步驟 S23，微處理器將電流檢測電路檢測到的電流有效值與預先設定的第二電流閾值進行比較，如果該電流有效值小于第二電流閾值，則逆變器發(fā)生短路，如果該電流有效值大于等于第二電流閾值，則是由沖擊性負載引起逆變器過電流。0023在一個優(yōu)選實施方式中，上述的逆變器過電流方法進一步包括以下步驟 ：若微處理器逆變器短路，則向外界發(fā)出信號，以切斷逆變器的電源，起到短路保護的作用 ；若微處理器是由沖擊性負載引起逆變器過電流，則在輸出與低幅值正弦波信號等效的SPWM 信號后，先輸出軟啟動SPWM 信號給所述逆變器的開關管，然后再輸出正常的SPW

28、M信號給逆變器的開關管。在第二實施例中，微處理器輸出的 SPWM 波形與第一實施例相同， 如圖 4 所示。0024圖 6 示出了用于實現該逆變器過電流方法的裝置的一個實施例的電路框圖。逆變器過電流裝置包括電流檢測電路 21 和微處理器 23 ；其中 ：電流檢測電路 21 用于檢測逆變器 100 的電流，并將電流檢測結果給微處理器 23。微處理器 23 用于將電流檢測電路 21 檢測到的電流峰值與預先設定的第一電流閾值進行比較，如果該電流峰值大于等于該第一電流閾值，則終止正常的 SPWM 信號輸出，然后輸出與低幅值正弦波信號等效的 SPWM 信號給逆變器 100 的開關管，低幅值正弦波信號的幅值應確保逆變器被燒毀 ；并且，在輸出與低幅值正弦波信號等效的 SPWM 信號后，將電流檢測電