[实用新型]一种电子过电流保护器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种过电流保护技术，尤其是指一种用于高频感应加热装置中的高速电子过电流保护器。

背景技术

过电流保护的方式很多，一般可以分为二大类，即电磁继电器式过电流保护器和电子式过电流保护器。不论采用何种保护方式的过电流保护器，均可以按预先设定的电流值(也称为“过电流跳闸值”)跳闸或者报警。保护方式的选择由设计者根据被保护设备的不同而采用不同的技术手段，但都是以不损坏被保护设备为目的。所以，其过电流跳闸值在设计时就能确定。

为了使被保护设备在出现过电流时能使电源可靠跳闸，往往要进行过电流跳闸试验(多数为模拟试验)。在试验中往往出现这样的现象：许多电气设备出现过电流而跳闸时，都伴随有损坏现象，看上去过电流保护似乎不起作用，其实这是一个过电流保护动作执行快与慢的问题(与电流变化周期有关)。

现有的电磁继电器式过电流保护器(电磁式过电流继电器)的动作时间为毫秒级，主要用于工频范围电气设备的保护，不宜用于对现代电力电子器件的保护。现有的电子式过电流保护器是现代新型电力电子技术发展的产物，其保护的针对性较强，如针对IGBT(绝缘门极晶体管)、GTO(门极可关断晶闸管)、MOSFET(功率场控晶体管)等都有不同的保护要求，达不到要求就不能有效保护设备。例，在带钢工艺热处理高频感应加热电源设备中采用电子式过电流保护器，如果其中的运放的瞬态响应时间太长，造成与该加热电源设备电流周波时间12μs不相匹配，对功率MOSFET器件起不到保护作用。因此，在系统过电流保护方面，现多采用电磁继电器式与电子式组合的过电流保护器进行过电流保护，但结构显得复杂。

图1为现有的一个稳态过电流保护电路框图。在一套高频感应加热装置的系统控制板上设置了电子式过电流保护电路。在该电路中为了提高抗干扰的能力，增强电路工作的稳定性，在输出端与输入端之间增加了一个正反馈电阻(未图示)，在比较器的输入端施加了一个比较迟后电压，这就影响了该比较器的过电流响应能力，因此该电路只适用于稳态过电流比较。该稳态过电流保护电路包括：

高频电流检测及缓冲电路11，该电路用于检测被保护设备的高频电流Ii，经该电路转换后的输出信号Io将作为过电流保护电路驱动控制信号，为提高其输出能力，设有一级缓冲电路，即缓冲器，对输入的高频电流Ii进行检测及缓冲，输出缓冲后的高频电流信号Io。

保护电流设定器12，设定被保护设备的的过电流跳闸值Ie。

比较器13，分别与所述高频电流检测及缓冲器11的输出端以及保护电流设定器12的输出端连接，对上述缓冲后的高频电流Io与过电流跳闸值Ie进行比较。

锁定逆变脉冲输出及过电流指示器14，当比较器13满足保护条件时，比较器13的输出端输出保护信号，由该锁定逆变脉冲输出及过电流指示器14锁定逆变器的输出驱动脉冲，并同时进行过电流指示及发出跳闸信号，以控制跳闸控制器15的跳闸动作。

图1的保护电路，设计为恒定参考保护，其缺点是最大电流动作点恒定，而实际上，对高频电源的一些异常状态，特别是在最大电流还没有达到额定保护值时，电路却已处于危险的工作状态的情况，保护电路还未能起到有效的保护作用，因此必须对瞬态电流的异常变化进行检测。为了提高电路对瞬态响应的检测和提高电路的保护能力，采用动态过电流保护电路已是当务之急。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术存在的问题，提供一种结构简单的高速电子过电流保护器，在过电流时其跳闸动作要高速至使被保护设备不受损坏。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

一种电子过电流保护器，其特征在于其结构为：

高频电流检测及缓冲电路，其输入端输入被保护设备输出的高频电流，输出端输出缓冲后的高频电流信号Io；

动态过电流保护阀值调节电路，其输入端与所述高频电流检测及缓冲电路的输出端连接，其输出端输出动态过电流保护阀值Iea；

瞬态检测电路，其输入端与所述高频电流检测及缓冲电路的输出端连接，其输出端输出瞬态检测电流信号Iot；

比较器，其参考信号输入端与所述动态过电流保护阀值调节电路的输出端连接，被比较信号输入端与所述瞬态检测电路的输出端连接，其输出端输出保护信号；

锁定逆变脉冲输出及过电流指示器，其输入端与所述比较器的输出端连接，输出跳闸信号；

跳闸控制器，其输入端与所述锁定逆变脉冲输出及过电流指示器连接，其输出端与被保护设备的电源电闸连接。