一种车载逆变器的漏电检测电路的制作方法

本技术涉及漏电检测，尤其涉及一种车载逆变器的漏电检测电路。

背景技术：

1、随着燃油汽车和新能源汽车的普及，人们对车、家、生活理解的深入，如图1所示，车载逆变技术和车载逆变器更多的配置到乘用车、商用车和锂电池新能源车上，逆变器的功率也从百瓦升级到几千瓦级，这类逆变器是将车载发电机或蓄电池的12v/24v/48v直流电源1、新能源车上400v的直流电通过高频开关、变压器和电力电子等技术转换成与电网供家庭使用相类似的220v/50hz的正弦波交流电，经过emi与直流滤波电路2流至pwm开关电路3，至变压器4，再至整流电路5，检测电路8分别连接一次侧微控制器6和二次侧微控制器7，不论使用何种电源拓扑结构，均是通过对直流电的pwm(pulse width modulation，脉宽调制)高频开关，将直流电斩波成低压交流电，通过变压器进行升压，然后通过二极管或mosfet(metal oxide semiconductor field effect transistor，金属氧化物半导体场效应晶体管)进行整流，出一个高压直流电(上述电路对新能源车400v输入电压平台不适用)，高压直流电数值大于220v正弦波交流电的峰值即220√2v，依据spwm(sinusoidal pwm，正弦脉冲宽度调制)技术，驱动4组高频开关管组成的h桥输出spwm(sinusoidal pwm，正弦脉冲宽度调制)波，通过串接在回路中的电容、电感对输出的电压、电流波形进行滤波、整形后形成220v正弦波交流电供车载用户使用，车载逆变器的插座为了保证通用性，提供国标的二孔和三孔插座，使用国标二孔插头的用电设备一般属于ii类电器设备，ii类设备采用加强绝缘或双重绝缘系统，一般都比较安全；使用国标三孔插头对应的i类用电设备，i类设备采用基本绝缘，需要接地端子和接地线，而车载逆变器与车辆使用环境的限制，除了车身、电池负极和搭铁并没有良好的接地端子和接地线可供电气设备进行连接，更多的用电设备、更大用电功率的电气设备和更高的供电电压都需要汽车生产厂和逆变器生产厂设备具有高可靠性、适用多种应用环境与场景的漏电保护器及车载逆变器。

2、现有的逆变器设计有如下几种防止车上的乘客被绝缘失效的电线、电缆和电气漏电的方法：

3、1、以变压器为分界，将一次侧(直流侧，以下均称为一次侧)和二次侧(高压侧，以下均称为二次侧)分离，形成电-磁-电的能量转换形式，一次侧与二次侧间满足安规要求，形成电气上的隔离，两者之间以安规y电容、变压器绝缘系统、层间电气间隙和爬电距离为基础，通过出厂前一次侧与二次侧之间的耐压/漏电流测试合格为保证，当电路正常时没有低压与高压之间的电流泄放通路，漏电流非常小，人体无法感知，但是，如果隔离状态被破坏且二次侧绝缘失效，逆变器仍然可能正常工作，如没有漏电保护装置的切断和警示，可能发生小概率的人体成为电流泄放通路而触电。

4、2、专利名称为：一种车载逆变器的漏电保护电路及相应的车载逆变器；专利名称为：车载逆变电源防触漏电保护装置；通过在二次侧的l/n交流电源线上设置到一次侧接地或逆变器壳体的绝缘检测通路，采样通路电流转换成电压作为漏电的判断依据，但检测电路建立起二次侧输出的交流电与车身和电池负的通路或者将二次侧的电源地引至交流插座接地引脚上，如果超过限值并且电路正常情况下，可以保护，但此设计对电路上元件可靠性和电路完整性要求高，一旦失效站在车壳或车外的人易被电击。

5、3、通过在输出插座之前加装漏电/过载保护器来进行人员保护，市售漏电保护器定位于家用，漏电断路器需要可靠接地来保护安全，但可靠的接地在车载环境下难以实现。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于，提供一种车载逆变器的漏电检测电路，解决以上技术问题，并且对使用国标二孔插头的ii类电器设备也能提供可靠的漏电保护；

2、一种车载逆变器的漏电检测电路，包括：

3、电流互感器(l1)，所述电流互感器(l1)的二次侧设有火线(l)和零线(n)，所述电流互感器(l1)感应所述火线(l)和所述零线(n)的电流差值；

4、整流部，连接所述电流互感器(l1)的一次侧，对所述电流差值进行整流，并输出整流后的差值信号；

5、电压转换部，连接于所述整流部的输出端和接地端之间，将所述差值信号转换为感测电压信号(is)；

6、第二运算放大器(u1b)，所述第二运算放大器(u1b)的正相输入端连接所述感测电压信号(is)的分压信号，所述第二运算放大器(u1b)的反相输入端连接所述第二运算放大器(u1b)的输出端；

7、第一运算放大器(u1a)，所述第一运算放大器(u1a)的正相输入端通过一第一电阻(r1)连接所述第二运算放大器(u1b)的输出端，所述第一运算放大器(u1a)的反相输入端连接一基准电压(v1)，所述第一运算放大器(u1a)的输出端输出一漏电检测信号(vleak)。

8、优选地，所述整流部为全桥整流部，包括：

9、第一二极管(d1)、第二二极管(d2)、第四二极管(d4)、第六二极管(d6)；

10、所述第一二极管(d1)的阴极连接所述第二二极管(d2)的阳极，所述第二二极管(d2)的阴极连接所述第四二极管(d4)的阴极，所述第四二极管(d4)的阳极连接所述第六二极管(d6)的阴极，所述第六二极管(d6)的阳极连接所述第一二极管(d1)的阳极。

11、优选地，所述第一二极管(d1)的阴极连接所述一次侧的第一输出端，所述第六二极管(d6)的阴极连接所述一次侧的第二输出端。

12、优选地，所述电压转换部包括：

13、第六电阻(r6)，所述第六电阻(r6)的一端连接所述第二二极管(d2)的阴极，所述第六电阻(r6)的另一端接地；

14、第一电容(c1)，所述第一电容(c1)的一端连接所述感测电压信号(is)，所述第一电容(c1)的另一端接地。

15、优选地，还包括：

16、第二电阻(r2)，所述第二电阻(r2)的一端连接所述感测电压信号(is)，所述第二电阻(r2)的另一端连接所述第二运算放大器(u1b)的正相输入端；

17、第五电阻(r5)，所述第五电阻(r5)的一端连接所述第二运算放大器(u1b)的正相输入端；

18、第三二极管(d3)，所述第三二极管(d3)的阳极连接所述第五电阻(r5)的另一端，所述第三二极管(d3)的阴极连接所述第二运算放大器(u1b)的正相输入端。

19、优选地，所述第一运算放大器(u1a)的同相输入端连接所述基准电压(v1)，所述第一运算放大器(u1a)的反相输入端接地。

20、优选地，还包括：

21、第四电阻(r4)，连接于所述基准电压(v1)和所述第一运算放大器(u1a)的反向输入端；

22、第八电阻(r8)，所述第八电阻(r8)的一端连接所述第一运算放大器(u1a)的反相输入端，所述第八电阻(r8)的另一端接地；

23、第二电容(c2)，所述第二电容(c2)的一端连接所述第一运算放大器(u1a)的电源正极端，所述第二电容(c2)的另一端接地。

24、优选地，所述第一运算放大器(u1a)的输出端通过一第三电阻(r3)连接一第五二极管(d5)的阳极。

25、优选地，还包括：

26、第七电阻(r7)，所述第七电阻(r7)的一端连接所述第五二极管(d5)的阴极，所述第七电阻(r7)的另一端接地。

27、优选地，所述漏电检测信号(vleak)分别输出给所述一次侧和所述二次侧的微控制器。

28、本实用新型的有益效果是：由于采用以上技术方案，可以检测火线和零线输出线是否有绝缘失效或漏电流点，具有良好的应用价值，关断控制的速度快，保证了人身安全。