驱动电路、逆变器及用电设备的制作方法

1.本实用新型涉及电子技术领域，特别是涉及一种驱动电路、逆变器及用电设备。


背景技术：

2.连接负载和电网的整流滤波电路通常会由于电感漏感、电容震荡产生的电压尖峰而导致整流滤波电路和负载中的元件损坏，为了防止该情况的发生，通常会在整流滤波电路和负载之间加入一个rcd吸收电路，用于吸收大的电压尖峰，以保护整流滤波电路和负载中的元器件。同时，也会把整流滤波电路中的大电解电容更换为无极性、绝缘阻抗高、频率响应宽广、介质损失小、占用空间小的薄膜电容，以降低成本、优化电路。
3.但是，在实际使用过程中电网涌入的浪涌信号、谐波成分以及负载反馈的能量可能会使电路中出现的瞬时高压尖峰超过rcd吸收电路的吸收范围，从而导致一些元器件损坏。此外，在实际过程中电路不止会出现电压波动还会出现电流过流的情况，当电路出现过流情况时电路也缺乏对过流情况的应对措施，导致使用出现较大故障和危险。


技术实现要素：

4.本实用新型为了解决上述现有技术中连接电网和负载的整流滤波电路所产生的电压和电流波动会损坏电路、负载中元器件的技术问题，提出一种驱动电路、逆变器及用电设备。
5.本实用新型采用的技术方案是：
6.本实用新型提出了一种驱动电路、逆变器及用电设备，驱动电路包括：连接电网和负载的整流滤波电路，与所述整流滤波电路输出端连接的保护电路，所述保护电路稳定所述整流滤波电路的输出电压，并检测所述整流滤波电路的故障并输出故障信号。
7.进一步的，所述保护电路包括：稳压电路，所述整流滤波电路输出端的瞬时高压通过所述稳压电路回到所述电网。
8.进一步的，所述保护电路还包括：过流检测电路，当所述整流滤波电路中的电流超过阈值电流时，所述过流检测电路导通并输出过流故障信号。
9.在一实施例中，所述稳压电路包括压敏电阻z1和保险丝fu，所述压敏电阻z1的一端连接所述整流滤波电路的输出端p，所述压敏电阻z1的另一端连接所述保险丝fu，所述保险丝fu的另一端连接所述整流滤波电路的输出端n，且所述输出端p的电压高于所述输出端n的电压。
10.在一实施例中，所述过流检测电路包括电阻r4、电阻r5、电阻r6、电阻r7、电容c5、光耦隔离器u1；所述电阻r4的一端连接所述整流滤波电路的输出端p，所述电阻r4的另一端连接所述电阻r5，所述电阻r5的另一端接地，所述光耦隔离器u1的发光二极管的正极连接在所述电阻r4和所述电阻r5之间，且所述光耦隔离器u1的发光二极管的正极还连接在所述压敏电阻z1和所述保险丝fu之间，所述光耦隔离器u1的发光二极管的发射极连接电源，所述光耦隔离器u1的发光二极管的发射极和发射极之间连接电容c5，所述电阻r7的一端连接
所述光耦隔离器u1的发射极，所述电阻r7的另一端接地，且所述滤波整流电路的输出端p的电压高于所述滤波整流电路的输出端n的电压。
11.在一实施例中，所述过流检测电路还包括：与所述光耦隔离器u1的发射极连接的控制器，所述光耦隔离器u1的发射极输出低电平时所述控制器发出所述过流故障信号。
12.进一步的，所述整流滤波电路输出端连接有rcd吸收电路，所述rcd吸收电路包括电阻r1、电阻r2、电阻r3、电容c2、电容c3、二极管d7，所述二极管d7的正极连接所述整流滤波电路的输出端p，所述二极管d7的另一端连接电阻r1，所述电容c2和所述电阻r2并联后与所述电阻r1的另一端连接，所述电容c3和所述电阻r3并联，且所述电阻r3的一端与所述电阻r2连接，所述电阻r3的另一端连接所述整流滤波电路的输出端n，且所述输出端p的电压高于所述输出端n的电压。
13.在一实施例中，所述整流滤波电路包括连接电网的三相全桥整流电路、连接所述三相全桥整流电路的lc滤波电路，且所述lc滤波电路中的电容为薄膜电容。
14.逆变器，使用上文所述的驱动电路将所述逆变器与电网连接。
15.用电设备使用上述逆变器。
16.与现有技术比较，本实用新型提出的驱动电路能够处理因电网出现的浪涌信号和谐波成分以及负载反馈的能量而产生的瞬时高压，稳定电路的输出电压；同时，能够在电路出现过流情况时检测出过流故障，进而能够保护电路和与电路连接的负载不受损坏。
附图说明
17.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1为本实用新型实施例中驱动电路的连接图。
具体实施方式
19.为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
20.目前，连接电网和负载之间的整流滤波电路通常为了避免由于电感漏感、电容震荡产生的电压尖峰而导致整流滤波电路和负载中元件损坏，通常会在整流滤波电路和负载之间加入一个rcd吸收电路，用于吸收大的电压尖峰，以保护整流滤波电路和逆变器电路。同时，也会把整流滤波电路中的大电解电容更换为无极性、绝缘阻抗高、频率响应宽广、介质损失小、占用空间小的薄膜电容，以降低成本、优化电路。
21.但是，在实际使用过程中电网出现的浪涌信号、谐波成分以及负载反馈的能量都可能会使电路中出现的瞬时高压尖峰超过rcd吸收电路的承受范围，从而导致一些元器件损坏。此外，在实际过程中电路不止会出现电压波动还会出现电流过流的情况，导致在使用出现较大故障和危险。
22.为了解决现有技术中的连接电网和负载的电路所产生的电压和电流波动会损坏
电路、负载中元器件的技术问题，本实用新型提出一种驱动电路，包括：连接电网和负载的整流滤波电路、与整流滤波电路输出端连接的保护电路，保护电路稳定整流滤波电路的输出电压，检测整流滤波电路的故障并输出故障信号。当电网出现的浪涌信号和谐波成分以及负载反馈的能量而产生的瞬时高压时，瞬时高压通过保护电路回到电网，进而稳定电路的输出电压；当电路出现过流情况时，保护电路能检测出电路的过流故障并输出过流故障信号。
23.由上述描述可知，本实用新型提出的驱动电路在现有的整流滤波电路的基础上增设了稳定电路电压的保护电路，在驱动电路出现瞬时高压或过大的电流时保护电路能将电路的电压稳定在正常大小，避免损坏电路中、与电路连接的负载中的元器件。同时，在电路出现过流的情况下，保护电路能够及时检测并输出故障信号，便于维修。
24.下面结合附图以及实施例对本实用新型的原理及结构进行详细说明。
25.如图1所示，保护电路包括：稳压电路和过流检测电路；整流滤波电路输出端的；稳压电路处理因电网出现的浪涌信号和谐波成分以及负载反馈的能量而产生的瞬时高压，因为电路出现的瞬时高压通过稳压电路回到电网，进而稳定电路的电压；过流检测电路处理电路的过流情况，当整流滤波电路中的电流超过阈值电流时，过流检测电路导通并输出过流故障信号、检测电路的过流故障。
26.在本实施例中，如图1所示，整流滤波电路包括连接电网的三相全桥整流电路、连接三相全桥整流电路的lc滤波电路，且lc滤波电路中的电容为薄膜电容。其中，三相全桥整流电路由二极管d1-二极管d6组成，二极管d1和二极管d2串联、二极管d3和二极管d4串联、二极管d5和二极管d6串联，然后二极管d2、二极管d4、二极管d6的正极并联，二极管d1、二极管d3、二极管d5的负极并联。lc滤波电路中的电感l1的一端与二极管d5的负极连接，电感l1的另一端连接薄膜电容c1，再取电容c1与电感l1连接处为输出端p、电容c2的另一端为输出端n，从整个连接方式可知输出端p的电压高于输出端n的电压，输出端这样设置能让电感l1滤波电感放有效滤除开关频率引起的高次电流谐波。
27.进一步的，在整流滤波电路的输出端还设有一个吸收尖峰电压的rcd吸收电路，rcd吸收电路包括：电阻r1、电阻r2、电阻r3、电容c2、电容c3、二极管d7，二极管d7的正极连接输出端p，二极管d7的另一端连接电阻r1，电容c2和电阻r2并联后与电阻r1的另一端连接，电容c3和电阻r3并联，且电阻r3的一端与电阻r2连接、电阻r3的另一端连接输出端n。当
28.进一步的，在本实施例中稳压电路包括：压敏电阻z1和保险丝fu，压敏电阻z1的一端连接整流滤波电路的输出端p，压敏电阻z1的另一端连接保险丝fu，保险丝fu的另一端连接整流滤波电路的输出端n，且输出端p的电压高于输出端n的电压。
29.进一步的，在本实施例过流检测电路包括：电阻r4、电阻r5、电阻r6、电阻r7、电容c4、电容c5、光耦隔离器u1；电阻r4的一端连接输出端p、电阻r4的另一端连接电阻r5、电阻r5的另一端接地，电容c4接在电阻r5和地之间；光耦隔离器u1的发光二极管的正极连接在电阻r4和电阻r5之间，且光耦隔离器u1的发光二极管的正极还连接在压敏电阻z1和保险丝fu之间，光耦隔离器u1的发光二极管的发射极连接电源，光耦隔离器u1的发光二极管的发射极和发射极之间连接电容c5，电阻r7的一端连接光耦隔离器u1的发射极，电阻r7的另一端接地。同时，光耦隔离器u1的发射极还连接有控制器，控制器能将光耦隔离器u1的发射极输出电平信号转换为过流故障信号。
30.综合上文的电路设置和连接情况，电路运行原理如下：
31.正常运行时，压敏电阻z1相当于断路，电网电流只会电感l1流经输出端p、电阻r4、保险丝fu然后流入输出端n，形成一个回路。与输出端p和输出端n连接的负载正常接收电流。且此时电阻r6是没有电流流过的，所以光耦隔离器u1的二极管不发光，光耦隔离器u1的三极管不导通，此时连接控制器集电极的电平为3.3v高电平，控制器接收高电平信号转换为正常运行信号，电路运行无故障。
32.当电路出现瞬时高压时，一方面rcd吸收电路会吸收一部分的高压、稳定输出端的电压，另一方面压敏电阻z1导通，高压经过压敏电阻z1、保险丝fu、输出端n回到电网，使输出端电压稳定，保护负载不受瞬时高电压影响导致元器件损坏。同时，配合常规驱动板配置的电压检测，也可实现电压故障输出警告。
33.当电路出现电流过大（超过电路的阈值电流）时，保险丝fu被烧毁，此时保险丝fu相当于断路。此时，电流从输出端p可以流经电阻r4、电阻r5流到地端。同时，电流也会从电阻r4、压敏电阻z1流入光耦隔离器u1的二极管再通过电阻r6流到地端，且光耦隔离器u1的三极管也会导通，3.3v电源通过光耦隔离器的三极管、电阻r7流到地端，控制器检测到光耦隔离器u1的集电极的电平为低电平，此时控制器将低电平信号转换为过流故障警告输出，提醒用户。
34.在本实施例中过流检测电路由于电阻r4、电阻r5设置的是常用的固定电阻且阻值设置较小，主要是为了光耦隔离器u1的采样检测电路是否出现过流的情况，所以从输出端流出流入地端的电流较小，对输出电流的稳定作用忽略不计。但是在其他实施例中，可以通过改变电阻r4、电阻r5的种类、连接方式以及阻值的设置使过流检测电路导入接地端的电流较大，起到稳定电路的输出电流的作用。
35.综上可知，本实用新型提出的驱动电路能够处理因电网出现浪涌信号和谐波成分以及负载反馈的能量而产生的瞬时高压，稳定电路的输出电压；同时，能够在电路出现过流情况时检测出过流故障，进而能够保护电路和与电路连接的负载不受损坏。
36.本实用新型还提出一种使用上文提出的驱动电路连接的逆变器，以及使用该逆变器的用电设备，用电设备可以为压缩机、空调、无线充电电源等等。
37.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。