[发明专利]有极性区分的直流电源防反接电路及其控制方法

说明书

技术领域

  本发明涉及一项控制技术，特别是有极性区分的直流电源防反接电路及其控制方法。

背景技术

已有的太阳能电池阵列等直流电源防反接技术基本都是基于接入二极管进行防反接，或者使用带二极管的IGBT管、FET管等作防反接电路，电路相对简单，但该类电路都有一个问题：在正常工作时额外消耗太阳能的能量，而且发热严重。

发明内容

本发明的第一个发明目的，在于提供一种有极性区分的直流电源防反接电路，以解决现有技术防反接电路在正常工作时额外消耗直流电源能量且发热严重的技术问题。

为了实现本发明的第一个发明目的，采用的技术方案如下：

一种有极性区分的直流电源防反接电路, 所述直流电源防反接电路具有正极输入端、负极输入端、正极输出端和负极输出端，直流电源防反接电路的正极输入端和负极输入端接入具有正极与负极两种极性的直流电源，其特征在于，直流电源防反接电路的正极输入端和负极输入端分为两条并联的支路：

第一支路包括至少一个大电流电子开关单元电路，直流电源通过大电流电子开关单元电路输出；

第二支路包括至少一个单向导电电路，直流电源通过单向导电电路与控制单元电源连接，控制单元电源向主控微处理器供电；

主控微处理器的输出连接到驱动电路的输入端，驱动电路的输出端连接到大电流电子开关单元电路的控制端。

作为一种优选方案，在大电流电子开关电路的两端并联了一个单向防冲击电路。

作为进一步的优选方案，所述第一支路包括一大电流电子开关单元电路和/或第二大电流电子开关单元电路，所述第二支路包括第一单向导电电路和/或第二单向导电电路，直流电源防反接电路的正极输入端与第一大电流电子开关电路的一端相连，第一大电流电子开关的另一端与直流电源防反接电路的正极输出端连接，直流电源防反接电路的负极输入端与第二大电流电子开关电路的一端相连，第二大电流电子开关的另一端与直流电源防反接电路的负极输出端相连。

作为一种优选方案，所述单向导电电路为二极管。

作为进一步的优选方案，所述第二支路包括第一二极管和/或第二二极管，第一二极管的阳极与参考地相连，其阴极与直流电源防反接电路的负极输入端连接，第二二极管的阳极与直流电源防反接电路的正极输入端连接，其阴极与控制单元电源的输入端连接。

作为一种优选方案：在直流电源防反接电路的正极输出端与负极输出端之间或者在直流电源防反接电路的正极输入端与负极输入端之间并联有直流电源电压取样电路，直流电源电压取样电路的输出连接到主控微处理器。

作为一种优选方案，所述直流电源防反接电路的输出与功率变换电路前级的滤波储能电容连接，直流电源防反接电路的正极输出端与功率变换电路的正极输入端连接，直流电源防反接电路的负极输出端与功率变换电路的负极输入端连接。

优选地，大电流电子开关单元电路为继电器。

本发明的第二个发明目的在于提供一种直流电源防反接控制方法，以应用本发明的第一个发明目的所提供的直流电源防反接电路。

为了实现本发明的第二个发明目的，采用的技术方案如下：

一种直流电源防反接控制方法，所述控制方法包括：

大电流电子开关单元电路在正常状态下处于断开状态；

当直流电源输入极性接入错误时，单向导通电路处于反向状态，控制单元电源不工作，因无电源提供，主控微处理器、驱动电路均不工作，从而使得大电流电子开关单元电路处于断开状态，完成防反接功能；

当直流电源输入极性接入正确时，控制单元电源的电源电压正确建立，输出给主控微处理器，直流电源防反接电路正确输出。

作为一种优选方案，所述方法还包括：

主控微处理器通过内部的延时功能从主控微处理器上电复位开始工作时起延时一段时间T秒后，输出开通信号给驱动电路，进而驱动电路的输出控制开通信号到大电流电子开关单元电路的控制端，使大电流电子开关单元电路接通。

作为进一步的优选方案，所述方法还包括：

通过直流电源电压取样电路对直流电源防反接电路的输入电压或者输出电压进行监测，对输入电压或输出电压进行取样，并把取样电压传输给主控微处理器，主控微处理器检测取样电压并计算取样电压的上升速率，当判断上升速率低于预设阈值时，输出开通信号给驱动电路，进而驱动电路输出控制开通信号到大电流电子开关单元电路的控制端，使大电流电子开关单元电路接通。