專利名稱：一種用于逆變器的放電電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種放電電路，尤其涉及一種用于逆變器的放電電路。
背景技術(shù)：
人們使用的大量電器中均會(huì)使用到逆變器，逆變器通常用于將直流電轉(zhuǎn)換為交流電，其在直流側(cè)通常包括有直流側(cè)儲(chǔ)能電容。在逆變器停止工作時(shí)，儲(chǔ)存在直流側(cè)儲(chǔ)能電容上的電能需要快速的釋放掉。尤其是轉(zhuǎn)換電壓較高的逆變器，其在停止工作時(shí)，儲(chǔ)存在直流側(cè)儲(chǔ)能電容上的電能的危險(xiǎn)性更大。例如，可以減少石油、天然氣和煤炭等化石能源的消耗的光伏逆變器，其通常需要轉(zhuǎn)換較高的電壓，故在斷開逆變器的電源使其停止工作時(shí)，需要極快的將其直流側(cè)儲(chǔ)能電容上的電能釋放掉。例如，在電動(dòng)車及混合動(dòng)力車中使用的逆變器，其輸入端的電壓高于100V，為了保護(hù)人身安全，對于被動(dòng)放電電路，國標(biāo)GB18488要求其在120秒內(nèi)將直流側(cè)儲(chǔ)能電容的電壓降低至60伏以下，對于主動(dòng)放電電路，標(biāo)準(zhǔn)要求其在5秒內(nèi)將直流側(cè)儲(chǔ)能電容的電壓降低至60伏以下。所以為了人身安全，當(dāng)逆變器被斷電后，能夠迅速的將直流側(cè)大電容中存儲(chǔ)的電能放掉顯得十分重要。參見圖1，其為現(xiàn)有技術(shù)中通常采用的電容放電的電路結(jié)構(gòu)。即直接在直流側(cè)儲(chǔ)能電容Cl的正負(fù)極間接上電阻R1，通過該電阻來消耗掉該電容上的電能。當(dāng)關(guān)機(jī)后，通過C1、R1回路給電容Cl放電，只要R1、C1的取值合適，電容上的電壓能夠在規(guī)定時(shí)間內(nèi)放至安全電壓。當(dāng)逆變器正常運(yùn)行時(shí)，Rl 一直并聯(lián)于Cl的兩端，由于Cl是直接并聯(lián)于逆變器的直流側(cè)的輸入端(BUS+和BUS-)上，即BUS+和BUS-之間的電壓直接加載于Rl上，所以電阻Rl —直消耗著電能，這種電容放電方式使得能量損耗較大。同時(shí)，由于電阻Rl長期在高壓下工作，電阻Rl容易溫度過高且容易損壞，故其不僅縮短了電阻Rl的壽命，同時(shí)也降低了逆變器工作的安全可靠性?？梢岳斫獾氖牵静糠值年愂鰞H僅提供與本實(shí)用新型相關(guān)的背景信息，可能構(gòu)成或不構(gòu)成所謂的現(xiàn)有技術(shù)。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于針對現(xiàn)有技術(shù)中用于逆變器的放電電路的安全可靠性較低且能耗較大的缺陷，提供一種安全可靠性高且能耗較低的用于逆變器的放電電路。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是提供一種用于逆變器的放電電路，其包括:均與逆變器的直流側(cè)儲(chǔ)能電容并聯(lián)的控制電路及放電支路；所述控制電路包括:第一開關(guān)管Ql、電阻R5及電阻R6 ;第一開關(guān)管Ql的基極或柵極接逆變器的電源信號(hào)輸出端VCC1，其集電極或漏極通過電阻R6接直流側(cè)儲(chǔ)能電容的正極，其發(fā)射極或源極接直流側(cè)儲(chǔ)能電容的負(fù)極，電阻R5連接于第一開關(guān)管的集電極或漏極與第一開關(guān)管的發(fā)射極或源極之間；所述放電支路包括:第二開關(guān)管Q2及放電電阻R7 ;第二開關(guān)管Q2的基極或柵極接第一開關(guān)管Ql的集電極或漏極，其發(fā)射極或源極接直流側(cè)儲(chǔ)能電容的負(fù)極，其集電極或漏極通過放電電阻R7接直流側(cè)儲(chǔ)能電容的正極。在上述放電電路中，還包括電阻R2，其連接于電源信號(hào)輸出端VCCl與第一開關(guān)管Ql的基極或柵極之間。在上述放電電路中，還包括電阻R3，其連接于電源信號(hào)輸出端VCCl與第一開關(guān)管Ql的發(fā)射極或源極之間。在上述放電電路中，還包括電阻R4，其連接于第一開關(guān)管Ql的集電極或漏極與第二開關(guān)管Q2的基極或柵極之間。在上述放電電路中，還包括保險(xiǎn)絲Fl，其連接于第二開關(guān)管Q2的集電極或漏極與放電電阻R7之間。 在上述放電電路中，所述第一開關(guān)管為NPN型三極管，所述第二開關(guān)管為N型場效應(yīng)管。在上述放電電路中，所述第一開關(guān)管為N型場效應(yīng)管，所述第二開關(guān)管為NPN型三極管。在上述放電電路中，所述放電電阻R7的阻值為1-100千歐姆。在上述放電電路中，所述電阻R6的阻值大于500千歐姆。在上述放電電路中，所述電阻R5的阻值大于200千歐姆。本實(shí)用新型提供的用于逆變器的放電電路，其通過控制電路根據(jù)逆變器的開關(guān)機(jī)來控制放電支路中的第二開關(guān)管的通斷，從而控制放電電阻是否與直流側(cè)儲(chǔ)能電容接通以使電容上的電能釋放至放電電阻上。即控制電路中的第一開關(guān)管Ql的通斷受控于電源信號(hào)輸出端，進(jìn)而控制電路控制放電支路中第二開關(guān)管Q2的通斷，從而有效的控制放電電阻的工作，故放電電阻可以避免長期在高壓下工作，放電電阻可以根據(jù)逆變器的啟停來安全可靠的工作從而使放電電路及逆變器的工作安全可靠，且減少了放電電阻上能量的損耗。

圖1是現(xiàn)有技術(shù)中直流側(cè)儲(chǔ)能電容放電的原理圖；圖2本實(shí)用新型提供的用于逆變器的放電電路的電路圖；圖3本實(shí)用新型提供的一優(yōu)選實(shí)施例中用于逆變器的放電電路的電路圖。
具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型所解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。在本實(shí)用新型的描述中，需要理解的是，術(shù)語“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底” “內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附
圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本實(shí)用新型的限制。本實(shí)用新型提供的放電電路主要通過第一開關(guān)管及第二開關(guān)管的通斷來控制放電支路在需要的時(shí)候進(jìn)行工作，從而提高放電電路工作的安全可靠性及減少能量的損耗。[0023]參見圖2所示，本實(shí)用新型提供的用于逆變器的放電電路主要包括控制電路及放電支路，且控制電路和放電支路均與逆變器的直流側(cè)儲(chǔ)能電容并聯(lián)。具體的，控制電路包括:第一開關(guān)管Q1、電阻R5及電阻R6。第一開關(guān)管Ql的基極或柵極接逆變器的電源信號(hào)輸出端VCC1，其集電極或漏極通過電阻R6接直流側(cè)儲(chǔ)能電容的正極(也即直流側(cè)的正極輸入端BUS+)，其發(fā)射極或源極接直流側(cè)儲(chǔ)能電容的負(fù)極(也即直流側(cè)的負(fù)極輸入端BUS-)，電阻R5連接于第一開關(guān)管的集電極或漏極與第一開關(guān)管的發(fā)射極或源極之間。放電支路包括:第二開關(guān)管Q2及放電電阻R7 ;第二開關(guān)管Q2的基極或柵極接第一開關(guān)管Ql的集電極或漏極，其發(fā)射極或源極接直流側(cè)儲(chǔ)能電容的負(fù)極，其集電極或漏極通過放電電阻R7接直流側(cè)儲(chǔ)能電容的正極。參見圖2，本實(shí)用新型提供的放電電路的工作原理如下:當(dāng)逆變器正常工作時(shí)，其開關(guān)電源就能正常的工作，故逆變器的電源信號(hào)輸出端VCCl就會(huì)輸出電壓，此時(shí)第一開關(guān)管Ql就處于導(dǎo)通狀態(tài)，第一開關(guān)管Ql的集電極或漏極處的電壓Vl被拉低(通常此處的Vl ^ 0)，所以第二開關(guān)管Q2的基極或柵極的電壓V2被拉低，故第二開關(guān)管Q2截止。所以，放電電阻R7處于懸空狀態(tài)，故逆變器工作時(shí)即直流側(cè)儲(chǔ)能電容不需要放電時(shí)，避免了放電電阻帶來的能量損耗及長時(shí)間高壓工作對放電電阻的損傷。當(dāng)逆變器停機(jī)時(shí)，此時(shí)逆變器內(nèi)部的直流側(cè)儲(chǔ)能電容上仍然儲(chǔ)存大量的電能。此時(shí)由于逆變器已經(jīng)停機(jī)，所以開關(guān)電源沒有啟動(dòng)，故電源信號(hào)輸出端VCCl的電壓約為0，所以第一開關(guān)管Ql的基極或柵極的電壓約為0，故第一開關(guān)管Ql截止。則第一開關(guān)管Ql的集電極或漏極處的電壓Vl =R5/ (R5+R6) *VBUS，V2 R5/ (R5+R6) *VBUS，其中，Vbus為電容Cl兩端的電壓值。所以當(dāng)V2 > Vth (Vth為第二開關(guān)管Q2的門限電壓)時(shí)，第二開關(guān)管Q2導(dǎo)通，故放電支路開始工作，即直流側(cè)儲(chǔ)能電容Cl里面的電能通過放電電阻R7、Q2開始放電，隨即Vbus就會(huì)降低，直至Vbus降低至V2小于Vth時(shí)，即VBUS〈Vth* (R5+R6) /R5時(shí)，第二開關(guān)管Q2截止，則放電支路停止放電。值得說明的是，上 述第一開關(guān)管及第二開關(guān)管可以為常見的三極管、場效應(yīng)管等起到開關(guān)作用的元件。優(yōu)選地，第一開關(guān)管為NPN型三極管且第二開關(guān)管為N型場效應(yīng)管，或者，第一開關(guān)管為N型場效應(yīng)管且第二開關(guān)管為NPN型三極管，從而使第一開關(guān)管及第二開關(guān)管能快速的根據(jù)逆變器的啟停(即電源信號(hào)輸出端VCCl的變化)來控制電容上的電能是否能通過放電電阻釋放至安全電位。故放電電路能在逆變器工作時(shí)不放電，在逆變器不工作時(shí)立即使直流側(cè)儲(chǔ)能電容放電，從而使放電電路在需要的時(shí)候合理的放電，進(jìn)而保證了放電電阻及逆變器工作的安全性及可靠性，且大大減少了放電電阻帶來的能耗。參見圖3所示，優(yōu)選地，放電電路還包括電阻R2，其連接于電源信號(hào)輸出端VCCl與第一開關(guān)管Ql的基極或柵極之間，電阻R2主要用于限流。放電電路還包括電阻R3，其連接于電源信號(hào)輸出端VCCl與第一開關(guān)管Ql的發(fā)射極或源極之間，電阻R3用于保護(hù)第一開關(guān)管Q1。更優(yōu)選地，放電電路還包括電阻R4，其連接于第一開關(guān)管Ql的集電極或漏極與第二開關(guān)管Q2的基極或柵極之間，電阻R4用于限流。為了更好的保護(hù)放電電阻R7及逆變器，優(yōu)選地，放電電路還包括保險(xiǎn)絲F1，其連接于第二開關(guān)管Q2的集電極或漏極與放電電阻R7之間。當(dāng)放電電阻出現(xiàn)溫度過高或有燒壞的危險(xiǎn)時(shí)，保險(xiǎn)絲Fl熔斷以保護(hù)放電電阻及放電電路。[0030]對于需要對較大電壓進(jìn)行轉(zhuǎn)換的逆變器，放電電阻需要承受較高的電壓，且兼顧其放電速度，優(yōu)選地，放電電阻R7的阻值為1-100千歐姆。同理，電阻R5及R6需要較高的耐壓值，優(yōu)選地，電阻R6的阻值大于500千歐姆。電阻R5的阻值大于200千歐姆。本實(shí)用新型提供的放電電路可以應(yīng)用到大量的逆變器中，例如光伏逆變器，例如，由于太陽能面板的電壓是隨著日照強(qiáng)度的變化而變化的。當(dāng)日照強(qiáng)度由強(qiáng)到弱時(shí)，太陽能面板的電壓也由高變低，當(dāng)面板電壓低于設(shè)定的欠壓保護(hù)電壓時(shí)，逆變器須停止運(yùn)行，則直流側(cè)儲(chǔ)能電容里還儲(chǔ)存有電能，此時(shí)控制電路中的第一開關(guān)管Ql截止，放電支路中的第二開關(guān)管Q2導(dǎo)通，放電電路開始放電。當(dāng)直流側(cè)儲(chǔ)能電容里面的電壓降至人體所能承受的安全電壓范圍內(nèi)時(shí)(即VBUS〈Vth*(R5+R6)/R5時(shí))，則第二開關(guān)管Q 2截止，放電電路停止放電。本實(shí)用新型提供的放電電路相比現(xiàn)有技術(shù)，其采用第一開關(guān)管Q1、第二開關(guān)管Q2、及放電電阻R7代替了原有獨(dú)立的放電電阻，這樣可以根據(jù)逆變器的啟?？刂品烹婋娐吩谶m當(dāng)?shù)臅r(shí)間里工作，從而提高了放電電阻及放電電路工作的安全性及可靠性，且能夠減少放電電阻上的熱損耗。在本實(shí)用新型的描述中，除非另有規(guī)定和限定，需要說明的是，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是機(jī)械連接或電連接，也可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通，可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語的具體含義。以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種用于逆變器的放電電路，其特征在于，包括:均與逆變器的直流側(cè)儲(chǔ)能電容Cl并聯(lián)的控制電路及放電支路； 所述控制電路包括:第一開關(guān)管Ql、電阻R5及電阻R6 ;第一開關(guān)管Ql的基極或柵極接逆變器的電源信號(hào)輸出端VCC1，其集電極或漏極通過電阻R6接直流側(cè)儲(chǔ)能電容的正極，其發(fā)射極或源極接直流側(cè)儲(chǔ)能電容的負(fù)極，電阻R5連接于第一開關(guān)管的集電極或漏極與第一開關(guān)管的發(fā)射極或源極之間； 所述放電支路包括:第二開關(guān)管Q2及放電電阻R7 ;第二開關(guān)管Q2的基極或柵極接第一開關(guān)管Ql的集電極或漏極，其發(fā)射極或源極接直流側(cè)儲(chǔ)能電容的負(fù)極，其集電極或漏極通過放電電阻R7接直流側(cè)儲(chǔ)能電容的正極。
2.如權(quán)利要求1所述的放電電路，其特征在于，還包括電阻R2，其連接于電源信號(hào)輸出端VCCl與第一開關(guān)管Ql的基極或柵極之間。
3.如權(quán)利要求1或2所述的放電電路，其特征在于，還包括電阻R3，其連接于電源信號(hào)輸出端VCCl與第一開關(guān)管Ql的發(fā)射極或源極之間。
4.如權(quán)利要求1或2所述的放電電路，其特征在于，還包括電阻R4，其連接于第一開關(guān)管Ql的集電極或漏極與第二開關(guān)管Q2的基極或柵極之間。
5.如權(quán)利要求1所述的放電電路，其特征在于，還包括保險(xiǎn)絲Fl，其連接于第二開關(guān)管Q2的集電極或漏極與放電電阻R7之間。
6.如權(quán)利要求1所述的放電電路，其特征在于，所述第一開關(guān)管為NPN型三極管，所述第二開關(guān)管為N型場效應(yīng)管。
7.如權(quán)利要求1所述的放電電路，其特征在于，所述第一開關(guān)管為N型場效應(yīng)管，所述第二開關(guān)管為NPN型三極管。
8.如權(quán)利要求1所述的放電電路，其特征在于，所述放電電阻R7的阻值為1-100千歐姆。
9.如權(quán)利要求1所述的放電電路，其特征在于，所述電阻R6的阻值大于500千歐姆。
10.如權(quán)利要求1所述的放電電路，其特征在于，所述電阻R5的阻值大于200千歐姆。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種用于逆變器的放電電路，其包括均與逆變器的直流側(cè)儲(chǔ)能電容并聯(lián)的控制電路及放電支路；所述控制電路包括第一開關(guān)管Q1、電阻R5及電阻R6；第一開關(guān)管Q1的基極或柵極接逆變器的電源信號(hào)輸出端VCC1，其集電極或漏極通過電阻R6接直流側(cè)儲(chǔ)能電容的正極，其發(fā)射極或源極接直流側(cè)儲(chǔ)能電容的負(fù)極，電阻R5連接于第一開關(guān)管的集電極或漏極與第一開關(guān)管的發(fā)射極或源極之間；放電支路包括第二開關(guān)管Q2及放電電阻R7；第二開關(guān)管Q2的基極或柵極接第一開關(guān)管Q1的集電極或漏極，其發(fā)射極或源極接直流側(cè)儲(chǔ)能電容的負(fù)極，其集電極或漏極通過放電電阻R7接直流側(cè)儲(chǔ)能電容的正極。其使逆變器放電安全可靠且能耗較低。
文檔編號(hào)H02M7/48GK202957763SQ201220554779
公開日2013年5月29日 申請日期2012年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月26日
發(fā)明者孫穎, 周練文 申請人:比亞迪股份有限公司