一种变频器充电保护电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种变频器充电保护电路，尤其涉及一种基于PTC陶瓷热敏电阻的变频器充电保护电路。
【背景技术】
[0002]常用变频器一般是为交-直-交的结构形式，主要由整流、滤波、逆变几部分构成；在通电瞬间，由于电容器上的初始电压为零，电容器充电瞬间会形成很大的浪涌电流，特别是大功率开关电源，采用容量较大的滤波电容器，使浪涌电流达上千安培以上。在电源接通瞬间如此大的浪涌电流，可能会导致输入熔断器烧断或合闸开关的触点烧坏，整流桥过流损坏；上述现象均会造成变频器无法正常工作，为此几乎所有的变频器都设置了防止流涌电流的电路，以保证电源正常而可靠运行。
[0003]传统的“浪涌抑制元件”是常见的固定阻值“水泥电阻”，尤其是在千瓦以上功率的产品中，普遍使用大功率“水泥电阻”作为浪涌抑制元件。从开机浪涌抑制电路设计的初衷来看，固定电阻可以满足设计的基本功能一抑制开机充电电流。但也存在一些不足，如损耗大发热严重，可靠性较低；
[0004]当采用普通水泥电阻时本身就存在一定安全隐患，由于与“浪涌抑制元件”并联的继电器存在不能有效闭合的可能性，如机械疲劳，驱动故障，负载故障等情况下，持续的负载电流流过这个阻值较高的固定电阻，势必会产生极高的温度，导致“水泥电阻”发热，冒烟，炸裂等不安全现象，极端情况下PCB会被高温熔毁甚至点燃，这是普通固定阻值电阻在浪涌抑制应用中存在的缺陷。
【实用新型内容】
[0005]针对现有技术的问题，本实用新型的目的在于提供一种变频器触发电路装置，其能实现当变频器电路出现异常状态，电路电流大大超过额定电流时，限制或阻断电流，保护电路不受损坏；电流恢复正常后，电路自动恢复正常工作的有益效果。
[0006]为实现上述目的之一，本实用新型的一种变频器充电保护电路采用如下技术方案:
[0007]包括控制装置、继电器开关K1、二极管Dl?D6、电阻Rl?R4、电解电容Cl?C4、PTC陶瓷热敏电阻；继电器开关Kl的电源端与外部直流电源连接，继电器开关Kl的信号输入端与控制装置连接，二极管Dl的一端、二极管D3的一端、二极管D5的一端以及继电器开关Kl的第一接触端均与PTC陶瓷热敏电阻的一端连接；电阻Rl的一端、电解电容Cl的正极、电解电容C3的正极、电阻R3的一端、继电器开关Kl的第二接触端、PTC陶瓷热敏电阻的另一端均与变频器电路的高压输出端P+连接；电阻Rl的另一端、电解电容Cl的负极、电解电容C3的负极、电阻R3的另一端、电阻R2的一端、电解电容C2的正极、以及电解电容C4的正极均与电阻R4的一端连接；二极管D2的正极、二极管D4的正极、二极管D6的正极、电阻R2的另一端、电解电容C2的负极、电解电容C4的负极以及电阻R4的另一端均与变频器电路的低压输出端P-连接；二极管Dl的正极和二极管D2的负极均与三相交流电的W相线连接，二极管D3的正极和二极管D4的负极均与三相交流电的V相线连接，二极管D5的正极和二极管D6的负极均与三相交流电的U相线连接。
[0008]本实用新型的有益效果在于:采用了具备浪涌抑制功能的正温度系数陶瓷热敏电阻PTC来代替传统的水泥电阻，其独特的正温度系数特性能有效抑制器件本身温度的持续增加，实现当变频器电路出现异常状态，电路电流大大超过额定电流时，限制或阻断电流，保护电路不受损坏；电流恢复正常后，电路自动恢复正常工作的有益效果。
【附图说明】
[0009]图1为本实用新型变频器充电保护电路图。
【具体实施方式】
[0010]下面，结合附图以及【具体实施方式】，对本实用新型做进一步描述:
[0011]参照图1，本实施例提供的一种变频器充电保护电路，包括控制装置、继电器开关K1、二极管Dl?D6、电阻Rl?R4、电解电容Cl?C4、PTC陶瓷热敏电阻；继电器开关Kl的电源端与外部直流电源连接，继电器开关Kl的信号输入端与控制装置连接，二极管Dl的一端、二极管D3的一端、二极管D5的一端以及继电器开关Kl的第一接触端均与PTC陶瓷热敏电阻的一端连接；电阻Rl的一端、电解电容Cl的正极、电解电容C3的正极、电阻R3的一端、继电器开关Kl的第二接触端、PTC陶瓷热敏电阻的另一端均与变频器电路的高压输出端P+连接；电阻Rl的另一端、电解电容Cl的负极、电解电容C3的负极、电阻R3的另一端、电阻R2的一端、电解电容C2的正极、以及电解电容C4的正极均与电阻R4的一端连接；二极管D2的正极、二极管D4的正极、二极管D6的正极、电阻R2的另一端、电解电容C2的负极、电解电容C4的负极以及电阻R4的另一端均与变频器电路的低压输出端P-连接；二极管Dl的正极和二极管D2的负极均与三相交流电的W相线连接，二极管D3的正极和二极管D4的负极均与三相交流电的V相线连接，二极管D5的正极和二极管D6的负极均与三相交流电的U相线连接。
[0012]二极管Dl?D6之间的连接关系形成整流回路，电阻Rl?R4，电解电容Cl?C4之间的连接关系形成滤波回路。
[0013]采用了具备浪涌抑制功能的正温度系数陶瓷热敏电阻PTC来代替传统的水泥电阻。变频器充电保护电路具有独特的正温度系数特性，阻值随温度增加而加大，能有效抑制器件本身温度的持续增加，其温度变化过程如下:
[0014]PTC陶瓷热敏电阻为正温度系数热敏材料，它具有电阻率随温度升高而增大的特性。PTC陶瓷热敏电阻处于低温低阻时，电路中电流增大，PTC陶瓷热敏电阻被电流加热，致使PTC陶瓷热敏电阻温度增加，PTC陶瓷热敏电阻超过居里温度后，它的电阻值随着温度的升高呈阶跃性的增高。而此时电路中的电流减小，以致热功率减小；PTC陶瓷热敏电阻阻值继续增大，直到几十千欧姆，其发热与散热达到平衡，PTC陶瓷热敏电阻的温度维持在动作点附近，该动作点约在130~150° C范围内。
[0015]从以上分析可以看出，PTC陶瓷热敏电阻的“阻值-温度”正相关特性使它具有“自保护”的功能，在继电器不能闭合的故障情况下，负载电流产生的热功率只能将它加热到居里温度点附近，有效地避免了类似“水泥电阻”温度失控的现象，意味着它可以安全地保护自身，同时保护位于其后方的下游电路，而且在继电器故障排除后，它本身还可以自动恢复原有的功能。
[0016]其主要原理为当流经PTC陶瓷热敏电阻的电流不超过其最大工作电流时，PTC陶瓷热敏电阻处于低阻状态，当出现异常状态时电路电流大大超过额定电流时，PTC陶瓷热敏电阻陡然发热，阻值骤增至高阻态，从而限制或阻断电流，保护电路不受损坏。电流恢复正常后，PTC陶瓷热敏电阻亦自动恢复至低阻态，电路恢复正常工作。
[0017]对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本实用新型权利要求的保护范围之内。
【主权项】
1.一种变频器充电保护电路，其特征在于:包括控制装置、继电器开关K1、二极管Dl?D6、电阻Rl?R4、电解电容Cl?C4、PTC陶瓷热敏电阻；继电器开关Kl的电源端与外部直流电源连接，继电器开关Kl的信号输入端与控制装置连接，二极管Dl的一端、二极管D3的一端、二极管D5的一端以及继电器开关Kl的第一接触端均与PTC陶瓷热敏电阻的一端连接；电阻Rl的一端、电解电容Cl的正极、电解电容C3的正极、电阻R3的一端、继电器开关Kl的第二接触端、PTC陶瓷热敏电阻的另一端均与变频器电路的高压输出端P+连接；电阻Rl的另一端、电解电容Cl的负极、电解电容C3的负极、电阻R3的另一端、电阻R2的一端、电解电容C2的正极、以及电解电容C4的正极均与电阻R4的一端连接；二极管D2的正极、二极管D4的正极、二极管D6的正极、电阻R2的另一端、电解电容C2的负极、电解电容C4的负极以及电阻R4的另一端均与变频器电路的低压输出端P-连接；二极管Dl的正极和二极管D2的负极均与三相交流电的W相线连接，二极管D3的正极和二极管D4的负极均与三相交流电的V相线连接，二极管D5的正极和二极管D6的负极均与三相交流电的U相线连接。
【专利摘要】本实用新型涉及一种变频器充电保护电路，包括控制装置、继电器开关K1、二极管D1～D6、电阻R1～R4、电解电容C1～C4、PTC陶瓷热敏电阻；继电器开关K1的电源端与外部直流电源连接，继电器开关K1的信号输入端与控制装置连接；整流回路与PTC陶瓷热敏电阻的一端连接，滤波回路与PTC陶瓷热敏电阻的另一端连接；采用了具备浪涌抑制功能的正温度系数陶瓷热敏电阻PTC来代替传统的水泥电阻，其独特的正温度系数特性能有效抑制器件本身温度的持续增加，实现当变频器电路出现异常状态，电路电流大大超过额定电流时，限制或阻断电流，保护电路不受损坏；电流恢复正常后，电路自动恢复正常工作的有益效果。
【IPC分类】H02M1/32
【公开号】CN204669213
【申请号】CN201520372613
【发明人】刘秋辉, 杨连根, 宾盛军
【申请人】广州市珠峰电气有限公司
【公开日】2015年9月23日
【申请日】2015年6月2日