一種具有保護(hù)電路的有源電力濾波器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種具有保護(hù)電路的有源電力濾波器，解決了現(xiàn)有技術(shù)有源電力濾波器在進(jìn)行濾波補(bǔ)償時(shí)，出現(xiàn)欠壓或過壓使得負(fù)載損壞的技術(shù)問題，其技術(shù)方案要點(diǎn)是，包括有負(fù)載電路和有源濾波電路，有源濾波電路和負(fù)載電路之間還耦接有檢測(cè)保護(hù)電路，檢測(cè)保護(hù)電路包括欠電壓保護(hù)電路和過電壓保護(hù)電路。本實(shí)用新型的有源電力濾波器設(shè)置過壓保護(hù)電路能夠保護(hù)負(fù)載電路電壓過高時(shí)切斷負(fù)載電路使得避免負(fù)載損壞，設(shè)置欠壓檢測(cè)保護(hù)電路能夠用于補(bǔ)償負(fù)載電路上的電壓，使得負(fù)載能夠在額定電壓范圍內(nèi)工作。
【專利說明】—種具有保護(hù)電路的有源電力濾波器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種有源濾波器，更具體的說，它涉及一種具有保護(hù)電路的有源電力濾波器。

【背景技術(shù)】
[0002]有源電力濾波器(APF:Active power filter)是一種用于動(dòng)態(tài)抑制諧波、補(bǔ)償無功的新型電力電子裝置，它能夠?qū)Σ煌笮『皖l率的諧波進(jìn)行快速跟蹤補(bǔ)償，之所以稱為有源，是相對(duì)于無源LC濾波器，只能被動(dòng)吸收固定頻率與大小的諧波而言，APF可以通過采樣負(fù)載電流并進(jìn)行各次諧波和無功的分離，控制并主動(dòng)輸出電流的大小、頻率和相位，并且快速響應(yīng)，抵銷負(fù)載中相應(yīng)電流，實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)跟蹤補(bǔ)償，而且可以既補(bǔ)諧波又補(bǔ)無功和不平衡。
[0003]當(dāng)有源電力濾波器在對(duì)工作電路進(jìn)行補(bǔ)償時(shí)，如果出現(xiàn)補(bǔ)償過度，會(huì)使得工作電路上的負(fù)載因輸入電壓高于額定電壓使得負(fù)載損壞，或者補(bǔ)償不完全或干擾使得工作電路上的電壓過低，使得負(fù)載工作不穩(wěn)定造成負(fù)載使用效果變差且降低使用壽命。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種欠壓檢測(cè)補(bǔ)償和過壓保護(hù)的有源電力濾波器。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了如下技術(shù)方案:一種具有保護(hù)電路的有源電力濾波器，包括有負(fù)載電路和有源濾波電路，所述有源濾波電路和所述負(fù)載電路之間還耦接有檢測(cè)保護(hù)電路，所述檢測(cè)保護(hù)電路包括欠電壓保護(hù)電路和過電壓保護(hù)電路，
[0006]欠電壓保護(hù)電路包括欠電壓檢測(cè)運(yùn)算電路和補(bǔ)償電壓控制電路，
[0007]所述欠電壓檢測(cè)運(yùn)算電路耦接于負(fù)載電路上，所述負(fù)載電路輸出電壓信號(hào)于欠電壓檢測(cè)電路輸入端內(nèi)且欠電壓檢測(cè)電路輸出控制信號(hào)，所述控制信號(hào)控制補(bǔ)償電壓控制電路的開關(guān)，
[0008]所述補(bǔ)償電壓控制電路連接于負(fù)載電路上且可輸入補(bǔ)償電壓于負(fù)載電路上，
[0009]所述過電壓保護(hù)電路耦接于負(fù)載電路上，所述負(fù)載電路輸出電壓信號(hào)于過電壓保護(hù)電路輸入端內(nèi)且過電壓保護(hù)電路輸出開關(guān)控制信號(hào)，所述開關(guān)控制信號(hào)控制負(fù)載電路的開斷。
[0010]通過采用上述技術(shù)方案，當(dāng)有源濾波電路對(duì)負(fù)載電路進(jìn)行工作補(bǔ)償時(shí)且負(fù)載電路電壓過低，使得欠電壓檢測(cè)運(yùn)算電路檢測(cè)比較后輸出控制信號(hào)，并且該控制信號(hào)對(duì)補(bǔ)償電壓控制電路進(jìn)行控制，使得補(bǔ)償電壓控制電路對(duì)負(fù)載電路進(jìn)行電壓補(bǔ)償，使得負(fù)載在正常電壓范圍內(nèi)工作，當(dāng)負(fù)載電路電壓過高時(shí)，欠電壓檢測(cè)運(yùn)算電路不輸出控制信號(hào)，過電壓保護(hù)電路輸出控制信號(hào)，并使得負(fù)載電路關(guān)閉，使得負(fù)載不工作。
[0011]本實(shí)用新型進(jìn)一步設(shè)置為:所述欠電壓檢測(cè)運(yùn)算電路包括電壓比較器、第一三極管和第一繼電器，
[0012]電壓比較器的輸入端分別接收負(fù)載電路上的電壓信號(hào)，以及基準(zhǔn)電壓，比較并輸出方波信號(hào)，
[0013]第一三極管的集電極連接有電源，方波信號(hào)從基極輸入，發(fā)射極通過第一繼電器的線圈后接地。
[0014]通過采用上述技術(shù)方案，負(fù)載電路輸出信號(hào)到電壓比較器一輸入端，且電壓比較器另一輸入端輸入基準(zhǔn)電壓，使得兩個(gè)電壓之間進(jìn)行比較，若負(fù)載電壓高于基準(zhǔn)電壓，電壓比較器不輸出低電平信號(hào)，第一三極管不導(dǎo)通，若負(fù)載電壓低于基準(zhǔn)電壓則電壓比較器輸出高電平控制信號(hào)，使得第一三極管導(dǎo)通，使得第一繼電器工作。
[0015]本實(shí)用新型進(jìn)一步設(shè)置為:所述補(bǔ)償電壓控制電路包括備用電源、初級(jí)線圈、次級(jí)線圈，
[0016]初級(jí)線圈耦接于負(fù)載電路的輸出端，
[0017]次級(jí)線圈與備用電源連接且次級(jí)線圈與備用電源之間連接有第一繼電器上的常開觸點(diǎn)。
[0018]通過采用上述技術(shù)方案，備用電源與負(fù)載電路之間通過初級(jí)線圈與次級(jí)線圈組合連接，當(dāng)?shù)谝焕^電器工作時(shí)，第一繼電器上的常開觸點(diǎn)閉合，備用電源對(duì)負(fù)載電路進(jìn)行電壓補(bǔ)償工作，當(dāng)?shù)谝焕^電器不工作時(shí)，第一繼電器上的常開觸點(diǎn)斷開，備用電源呈開路設(shè)置，不對(duì)負(fù)載電路工作。
[0019]本實(shí)用新型進(jìn)一步設(shè)置為:所述過電壓保護(hù)電路包括穩(wěn)壓管、分壓電阻、電容、第二三極管、第二繼電器，
[0020]穩(wěn)壓管的負(fù)極與負(fù)載電路耦接，正極通過分壓電阻后接地，
[0021]電容與分壓電阻并聯(lián)，
[0022]第二三極管的集電極連接于電源上，基極連接于穩(wěn)壓管與分壓電阻之間，發(fā)射極通過第二繼電器的線圈后接地。
[0023]通過采用上述技術(shù)方案，當(dāng)負(fù)載電路電壓過高時(shí)，穩(wěn)壓管過壓擊穿導(dǎo)通，使得第二三極管的基極有信號(hào)輸入，使得第二三極管導(dǎo)通，并使得第二繼電器工作。
[0024]本實(shí)用新型進(jìn)一步設(shè)置為:所述負(fù)載電路輸入端串接有第二繼電器的常閉觸點(diǎn)。
[0025]通過采用上述技術(shù)方案，當(dāng)?shù)诙^電器工作時(shí)，第二繼電器上的常閉觸點(diǎn)斷開，使得負(fù)載電路斷開，并使得負(fù)載斷電不工作，當(dāng)?shù)诙^電器不工作時(shí)，第二繼電器上的常閉觸點(diǎn)始終閉合，且負(fù)載電路連用，使得負(fù)載通電工作。
[0026]本實(shí)用新型具有下述優(yōu)點(diǎn):設(shè)置過壓保護(hù)電路能夠保護(hù)負(fù)載電路電壓過高時(shí)切斷負(fù)載電路使得避免負(fù)載損壞，設(shè)置欠壓檢測(cè)保護(hù)電路能夠用于補(bǔ)償負(fù)載電路上的電壓，使得負(fù)載能夠在額定電壓范圍內(nèi)工作。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0027]圖1為本實(shí)用新型一種具有保護(hù)電路的有源電力濾波器的系統(tǒng)框圖；
[0028]圖2為本實(shí)用新型一種具有保護(hù)電路的有源電力濾波器的過電壓保護(hù)電路圖；
[0029]圖3為本實(shí)用新型一種具有保護(hù)電路的有源電力濾波器的欠電壓檢測(cè)運(yùn)算電路圖；
[0030]圖4為本實(shí)用新型一種具有保護(hù)電路的有源電力濾波器的補(bǔ)償電壓控制電路圖。
[0031]圖中:1、過電壓保護(hù)電路；2、欠電壓檢測(cè)運(yùn)算電路；3、補(bǔ)償電壓控制電路。

【具體實(shí)施方式】
[0032]參照?qǐng)D1所示，本實(shí)施例的一種具有保護(hù)電路的有源電力濾波器，包括有負(fù)載電路和有源濾波電路，所述有源濾波電路和所述負(fù)載電路之間還耦接有檢測(cè)保護(hù)電路，所述檢測(cè)保護(hù)電路包括欠電壓保護(hù)電路和過電壓保護(hù)電路I。
[0033]欠電壓保護(hù)電路包括欠電壓檢測(cè)運(yùn)算電路2和補(bǔ)償電壓控制電路3，
[0034]所述欠電壓檢測(cè)運(yùn)算電路2耦接于負(fù)載電路上，所述負(fù)載電路輸出電壓信號(hào)于欠電壓檢測(cè)電路輸入端內(nèi)且欠電壓檢測(cè)電路輸出控制信號(hào)，所述控制信號(hào)控制補(bǔ)償電壓控制電路3的開關(guān)，
[0035]所述補(bǔ)償電壓控制電路3連接于負(fù)載電路上且可輸入補(bǔ)償電壓于負(fù)載電路上。
[0036]當(dāng)欠電壓檢測(cè)運(yùn)算電路2檢測(cè)到負(fù)載電路電壓過低時(shí)，欠電壓檢測(cè)運(yùn)算電路2發(fā)出控制信號(hào)，并控制補(bǔ)償電壓控制電路3對(duì)負(fù)載電路進(jìn)行電壓補(bǔ)償，使得提高負(fù)載電路上的額定工作電壓。
[0037]所述過電壓保護(hù)電路I耦接于負(fù)載電路上，所述負(fù)載電路輸出電壓信號(hào)于過電壓保護(hù)電路I輸入端內(nèi)且過電壓保護(hù)電路I輸出開關(guān)控制信號(hào)，所述開關(guān)控制信號(hào)控制負(fù)載電路的開斷。
[0038]當(dāng)過電壓保護(hù)電路I檢測(cè)到負(fù)載電路上電壓過高時(shí)，過電壓保護(hù)電路I發(fā)出控制信號(hào)并對(duì)負(fù)載電路進(jìn)行開斷控制，使得保護(hù)負(fù)載電路線路安全避免了高電壓對(duì)負(fù)載電路的損壞。
[0039]參照?qǐng)D3所示，所述欠電壓檢測(cè)運(yùn)算電路2包括電壓比較器、第一三極管Q2和第一繼電器KM2，
[0040]電壓比較器的輸入端分別接收負(fù)載電路上的電壓信號(hào)，以及基準(zhǔn)電壓Vref，比較并輸出方波信號(hào)。
[0041]第一三極管Q2集電極連接有電源，方波信號(hào)從基極輸入，發(fā)射極通過第一繼電器KM2的線圈后接地。
[0042]電壓比較器的正極輸入端耦接于負(fù)載電路上且在其之間串接保護(hù)電阻R3，然后在電壓比較器的負(fù)極輸入端輸入基準(zhǔn)比較電壓且在其之間串接保護(hù)電阻R2，然后將電壓比較器的輸出端與第一三極管Q2的基極連接，并將第一三極管Q2的集電極與工作電源連接，再把第一三極管Q2的發(fā)射極與第一繼電器KM2的線圈連接，并使得第一繼電器KM2的線圈另一端接地。
[0043]負(fù)載電路上的電壓經(jīng)過電壓比較器的正極輸入端并與基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，并輸出信號(hào)，對(duì)第一三極管Q2進(jìn)行控制導(dǎo)通，使得第一繼電器KM2上的線圈通電或斷電。
[0044]參照?qǐng)D4所示，所述補(bǔ)償電壓控制電路3包括備用電源EO、初級(jí)線圈N1、次級(jí)線圈N2，初級(jí)線圈NI耦接于負(fù)載電路的輸出端，次級(jí)線圈N2與備用電源EO連接且次級(jí)線圈N2與備用電源EO之間連接有第一繼電器KM2上的常開觸點(diǎn)K2。
[0045]當(dāng)?shù)谝焕^電器KM2上的線圈斷電時(shí)，第一繼電器KM2上的常開觸點(diǎn)K2斷開，使得負(fù)載電路上沒有電壓補(bǔ)償。
[0046]當(dāng)?shù)谝焕^電器KM2上的線圈通電時(shí)，第一繼電器KM2上的常開觸點(diǎn)K2閉合使得備用電源EO與次級(jí)線圈N2連通并使對(duì)初級(jí)線圈NI進(jìn)行通電補(bǔ)償。
[0047]參照?qǐng)D2所示，所述過電壓保護(hù)電路I包括穩(wěn)壓管ZD1、分壓電阻R1、電容Cl、第二三極管Ql、第二繼電器KMl，穩(wěn)壓管ZDl的負(fù)極與負(fù)載電路耦接，正極通過分壓電阻Rl后接地，電容Cl與分壓電阻Rl并聯(lián)，第二三極管Ql的集電極連接于電源上，基極連接于穩(wěn)壓管ZDl與分壓電阻Rl之間，發(fā)射極通過第二繼電器KMl的線圈后接地。
[0048]所述負(fù)載電路輸入端串接有第二繼電器KMl的常閉觸點(diǎn)K1。
[0049]當(dāng)負(fù)載電路電壓過高時(shí)，過電壓保護(hù)電路I輸出控制信號(hào)，使得第二繼電器KMl的線圈通電，并使得第二繼電器KMl上的常閉觸點(diǎn)Kl工作斷開，并使得負(fù)載電路關(guān)閉，使得負(fù)載不工作。
[0050]以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不僅局限于上述實(shí)施例，凡屬于本實(shí)用新型思路下的技術(shù)方案均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理前提下的若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種具有保護(hù)電路的有源電力濾波器，包括有負(fù)載電路和有源濾波電路，其特征在于:所述有源濾波電路和所述負(fù)載電路之間還耦接有檢測(cè)保護(hù)電路，所述檢測(cè)保護(hù)電路包括欠電壓保護(hù)電路和過電壓保護(hù)電路， 欠電壓保護(hù)電路包括欠電壓檢測(cè)運(yùn)算電路和補(bǔ)償電壓控制電路， 所述欠電壓檢測(cè)運(yùn)算電路耦接于負(fù)載電路上，所述負(fù)載電路輸出電壓信號(hào)于欠電壓檢測(cè)電路輸入端內(nèi)且欠電壓檢測(cè)電路輸出控制信號(hào)，所述控制信號(hào)控制補(bǔ)償電壓控制電路的開關(guān)， 所述補(bǔ)償電壓控制電路連接于負(fù)載電路上且可輸入補(bǔ)償電壓于負(fù)載電路上， 所述過電壓保護(hù)電路耦接于負(fù)載電路上，所述負(fù)載電路輸出電壓信號(hào)于過電壓保護(hù)電路輸入端內(nèi)且過電壓保護(hù)電路輸出開關(guān)控制信號(hào)，所述開關(guān)控制信號(hào)控制負(fù)載電路的開斷。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有保護(hù)電路的有源電力濾波器，其特征在于:所述欠電壓檢測(cè)運(yùn)算電路包括電壓比較器、第一三極管和第一繼電器， 電壓比較器的輸入端分別接收負(fù)載電路上的電壓信號(hào)，以及基準(zhǔn)電壓，比較并輸出方波信號(hào)，第一三極管的集電極連接有電源，方波信號(hào)從基極輸入，發(fā)射極通過第一繼電器的線圈后接地。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種具有保護(hù)電路的有源電力濾波器，其特征在于:所述補(bǔ)償電壓控制電路包括備用電源、初級(jí)線圈、次級(jí)線圈， 初級(jí)線圈耦接于負(fù)載電路的輸出端， 次級(jí)線圈與備用電源連接且次級(jí)線圈與備用電源之間連接有第一繼電器上的常開觸點(diǎn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有保護(hù)電路的有源電力濾波器，其特征在于:所述過電壓保護(hù)電路包括穩(wěn)壓管、分壓電阻、電容、第二三極管、第二繼電器， 穩(wěn)壓管的負(fù)極與負(fù)載電路耦接，正極通過分壓電阻后接地， 電容與分壓電阻并聯(lián)， 第二三極管的集電極連接于電源上，基極連接于穩(wěn)壓管與分壓電阻之間，發(fā)射極通過第二繼電器的線圈后接地。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種具有保護(hù)電路的有源電力濾波器，其特征在于:所述負(fù)載電路輸入端串接有第二繼電器的常閉觸點(diǎn)。
【文檔編號(hào)】H02J3/18GK204118738SQ201420559599
【公開日】2015年1月21日 申請(qǐng)日期:2014年9月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月26日
【發(fā)明者】黃穎博 申請(qǐng)人:百固電氣有限公司